專利名稱：熱采注汽井管柱補償封隔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田稠油熱采井的井下采油工具，特別是熱采注汽井管柱補償封隔裝置，用于稠油熱采注汽井中，封隔地層，向油層中注入蒸汽。
背景技術(shù)：
稠油是石油烴類能源中的重要組成成分，具有比常規(guī)原油資源高達數(shù)倍的巨大潛力。稠油、超稠油井，地層壓カ低、流動性能差、稠油粘度高、密度大、不僅驅(qū)替效率低，而且體積掃油效率也低，會引起井筒供液不足、抽汲困難、單井產(chǎn)量急劇下降等問題，目前主要采用注汽熱采來提高稠油的采收率。稠油井在注汽過程中，注汽能量經(jīng)過地層管線損失和井筒損失，有效被地層利用的僅僅達到50-60%，當前的注汽方式主要有兩種，ー種是籠統(tǒng)注汽，井內(nèi)不下入工具，這種注汽熱量損失較高；另ー種是下入封隔器對地層和注汽油套管環(huán)空封隔開，這樣地層能量損失較小，但存在注汽管柱收縮造成封隔器密封不嚴、拖拽封隔器、解封困難等問題?，F(xiàn)有技術(shù)只能解決單ー的注汽難題，還沒有同時能夠解決注汽效率和管柱收縮難題的工具。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供熱采注汽井管柱補償封隔裝置，它能克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，在封隔地層、提高注汽效率的同時，解決注汽管柱收縮造成的封隔器密封不嚴、拖拽封隔器，解封困難的問題。提高稠油熱采井的注汽效果，同時保護井下管柱和井下工具，降低生產(chǎn)成本。本實用新型的技術(shù)解決方案是熱采注汽井管柱補償封隔裝置包括封隔器，本裝置還設(shè)有管柱補償機構(gòu)和注汽機構(gòu)，管柱補償機構(gòu)、注汽機構(gòu)與封隔器順序連接。在封隔油層的同時，注汽管柱通過管柱補償機構(gòu)實現(xiàn)管柱伸縮時的補償功能，注汽機構(gòu)實現(xiàn)注蒸汽功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是本實用新型在封隔器上部設(shè)置了管柱補償機構(gòu)和注汽機構(gòu)，使本工具在實現(xiàn)封隔地層、提高注汽效果的同時，解決了管柱收縮、封隔器密封不嚴、拖拽封隔器、解封困難的問題。本工具結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠有效解決注汽時管柱的伸縮，保證了封隔器的密封效果，保護了井下注汽管柱和井下工具，注汽效率高，提高了油井注汽能量的利用。通過注汽熱采保證了近井地帶油氣通道暢通，有效提高了油藏的動用程度。由于可以保證正常的注汽壓カ和效果，提高了單井產(chǎn)量，本實用新型脹封與解封容易，縮短了油井占井周期，明顯降低生產(chǎn)成本。
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型管柱補償機構(gòu)和注汽機構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進ー步的詳述參見圖1，熱采注汽井管柱補償封隔裝置包括封隔器，本裝置還設(shè)有管柱補償機構(gòu)和注汽機構(gòu)，管柱補償機構(gòu)、注汽機構(gòu)與封隔器順序連接。管柱補償機構(gòu)包括上接頭I、補償管2、擋環(huán)和石墨密封組件3，石墨密封組件3和擋環(huán)穿套在補償管2上，可在補償管2上滑動，補償管2上端與上接頭I連接，也可以是絲扣連接或者是銷釘連接，附圖所示為絲扣連接。參見圖2，石墨密封組件3包括石墨密封筒和金屬骨架，石墨密封筒固化在金屬骨架上，金屬骨架的下端面上至少焊接3個插入式銷釘6 ;補償管2下端外圓設(shè)有臺肩，在臺肩上對應(yīng)插入式銷釘6設(shè)置銷釘插入槽7。注汽機構(gòu)包括上內(nèi)管4和外管5，上內(nèi)管4的管體上設(shè)有注汽槽8，上內(nèi)管4套裝在石墨密封組件3與外管5之間，其上端與擋環(huán)絲扣連接。參見圖2，上內(nèi)管4的下端外圓設(shè)有滑鍵與外管5管體上的鍵槽配合；外管5的下部內(nèi)圓設(shè)有臺肩，臺肩上方內(nèi)圓設(shè)有絲扣與封隔器連接。封隔器包括內(nèi)套管10和下內(nèi)管11，內(nèi)套管10的上部外圓設(shè)有絲扣與外管5連接，內(nèi)套管10與下內(nèi)管11通過解封剪釘9鎖定。內(nèi)套管10外套裝有密封組件12，下部依次套裝墊片13、卡瓦座14、卡瓦套筒15、彈簧片16、卡瓦牙17和墊圈19，下接頭20與下內(nèi)管11下端絲扣連接，之間設(shè)有密封圈18。本工具通過上接頭I與注汽管柱連接，下接頭20與下內(nèi)管11絲扣連接。從上接頭I中投入鋼球，實現(xiàn)封隔器的脹封。投入的鋼球坐在下內(nèi)管11的上端。然后泵入液體打壓，達到設(shè)定壓カ時帶動內(nèi)套管10、外管5下行，推動密封組件12、墊片13，一起推動卡瓦座14，卡瓦座14用斜面把卡瓦牙17從卡瓦套筒15中頂出，卡瓦牙17與密封組件12同時作用在套管上，此時，解封銷釘9處于鎖定狀態(tài)，實現(xiàn)了本工具的座封與錨定。注汽過程中，上接頭I與注汽管柱連接，管柱伸縮時，帶動補償管2上下活動，起到保護下部封隔器的作用。注汽前，通過投入鋼球在座封過程中使外管5下行，露出上內(nèi)管4上的注汽槽8，使封隔器上部的注汽通道與地層連通。注汽完成后，上提注汽管柱，正旋轉(zhuǎn)，帶動補償管2上的銷釘插入槽7與石墨密封組件3上的插入式銷釘6對中并使插入式銷釘6卡入銷釘插入槽7內(nèi)。繼續(xù)正旋轉(zhuǎn)注汽管柱，在設(shè)定扭矩下，解封銷釘9被剪斷，密封組件12自動收縮，卡瓦座14上行并在彈簧片16的作用下，卡瓦牙17收縮，實現(xiàn)本工具的解封。權(quán)利要求1.熱采注汽井管柱補償封隔裝置，包括封隔器，其特征是，本裝置還設(shè)有管柱補償機構(gòu)和注汽機構(gòu)，管柱補償機構(gòu)、注汽機構(gòu)與封隔器順序連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱采注汽井管柱補償封隔裝置，其特征是，所述管柱補償機構(gòu)包括上接頭(I)、補償管(2)、擋環(huán)和石墨密封組件(3)，石墨密封組件(3)和擋環(huán)穿套在補償管(2)上，補償管(2)上端與上接頭(I)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱采注汽井管柱補償封隔裝置，其特征是，所述石墨密封組件(3)包括石墨密封筒和金屬骨架，石墨密封筒固化在金屬骨架上，金屬骨架的下端面上至少焊接3個插入式銷釘(6);補償管(2)下端外圓設(shè)有臺肩，在臺肩上對應(yīng)插入式銷釘(6)設(shè)置銷釘插入槽(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱采注汽井管柱補償封隔裝置，其特征是，所述注汽機構(gòu)包括上內(nèi)管(4)和外管(5)，上內(nèi)管(4)的管體上設(shè)有注汽槽(8)，上內(nèi)管(4)套裝在石墨密封組件(3)與外管(5)之間，其上端與擋環(huán)絲扣連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱采注汽井管柱補償封隔裝置，其特征是，所述上內(nèi)管(4)的下端外圓設(shè)有滑鍵與外管(5)管體上的鍵槽配合；外管(5)的下部內(nèi)圓設(shè)有臺肩，臺肩上方內(nèi)圓設(shè)有絲扣與封隔器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱采注汽井管柱補償封隔裝置，其特征是，所述封隔器包括內(nèi)套管(10)和下內(nèi)管(11)，內(nèi)套管(10)的上部外圓設(shè)有絲扣與外管(5)連接，內(nèi)套管(10)與下內(nèi)管(11)通過解封剪釘(9)鎖定。
專利摘要本實用新型公開的是熱采注汽井管柱補償封隔裝置，用于稠油熱采注汽井中，封隔地層，向油層中注入蒸汽。本實用新型包括封隔器，本裝置還設(shè)有管柱補償機構(gòu)和注汽機構(gòu)，管柱補償機構(gòu)、注汽機構(gòu)與封隔器順序連接。在封隔油層的同時，注汽管柱通過管柱補償機構(gòu)實現(xiàn)管柱伸縮時的補償功能，注汽機構(gòu)實現(xiàn)注蒸汽功能。使本工具在實現(xiàn)封隔地層、提高注汽效果的同時，解決了管柱收縮、封隔器密封不嚴、拖拽封隔器、解封困難的問題。本工具結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠有效解決注汽時管柱的伸縮，保證了封隔器的密封效果，保護了井下注汽管柱和井下工具，注汽效率高，提高了油井注汽能量的利用。
文檔編號E21B33/12GK202483539SQ20112041602
公開日2012年10月10日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者萬德鑫, 杜勇, 段志剛, 鄒群, 錢欽, 龔雪峰 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司樁西采油廠