专利名称：防砂管热力补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热力补偿装置，特别是涉及到一种防砂管热力补偿装置。
背景技术：
目前石油井防砂技术中使用防砂管(金属绕丝筛管或激光割缝筛管)管外砾石充填防砂是比较先进的防止石油井出砂的防砂工艺技术。但是在石油开采过程中，由于井底温度的变化，致使留井防砂管之间因反复产生热胀冷缩而发生断裂，尤其是采用蒸汽吞吐开采的稠油或超稠油石油井。在此类石油井中，首先，当石油井注入高温蒸汽时，井底温度升高，留井防砂管受热膨胀伸长，使留井防砂管之间产生相互挤压力，造成留井防砂管弯曲、破裂；其次，当石油井正常生产时，井底温度下降，留井防砂管遇冷收缩，使留井防砂管之间产生相互拉伸力，造成留井防砂管柱脱开、断裂。为此我们发明了一种新的防砂管热力补偿装置，解决了以上技术问题。
发明内容本实用新型的目的是提供一种可消除留井防砂管之间产生受热伸长挤压及遇冷收缩拉伸的防砂管热力补偿装置。本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现一种防砂管热力补偿装置，该防砂管热力补偿装置连接在留井防砂管与防砂管之间，该防砂管热力补偿装置包括外补偿管、内伸缩管、限位销钉、外补偿管凹槽和内伸缩管凸键，该外补偿管为一段圆钢管，该内伸缩管为位于该外补偿管内的另一段圆钢管，该外补偿管的中部内腔扩孔后间隔制多道该外补偿管凹槽，该内伸缩管的上端扩径后间隔制多段内伸缩管凸键，该内伸缩管上的该内伸缩管凸键卡在该外补偿管凹槽内，该内伸缩管凸键的数目与该外补偿管凹槽相同，该限位销钉旋入该外补偿管和该内伸缩管，以限制该外补偿管与该内伸缩管之间的自由滑动。本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现当该防砂管热力补偿装置与留井防砂管一起下入油井时，该防砂管热力补偿装置的该外补偿管与该内伸缩管在该限位销钉的固定作用下相互之间不会产生滑动。当留井防砂管受热膨胀伸长时，留井防砂管之间产生的挤压力传递到该防砂管热力补偿装置上，在该外补偿管与该内伸缩管之间形成剪切力，并作用在该限位销钉上，当该剪切力超过限值时，该限位销钉被剪断，该内伸缩管在该内伸缩管凸键的扶正下沿该外补偿管的内腔中的该外补偿管凹槽自由滑动，以消除留井防砂管之间的相互挤压力。当留井防砂管遇冷收缩拉伸时，留井防砂管之间产生的拉伸力传递到该防砂管热力补偿装置上，使该内伸缩管在该内伸缩管凸键的扶正下沿该外补偿管的内腔中的该外补偿管凹槽自由滑动，以消除留井防砂管之间的相互拉伸力。该外补偿管的中部内腔扩孔后间隔120°制三道该外补偿管凹槽，该内伸缩管的上端扩径后间隔120°制三段该内伸缩管凸键。该防砂管热力补偿装置还包括外补偿管销钉通孔和内伸缩管销钉孔，该外补偿管销钉通孔位于该外补偿管的中上部，并与该外补偿管凹槽相连通，该内伸缩管销钉孔位于该内伸缩管的上端，并与该内伸缩管凸键相连通，该限位销钉为一段圆钢柱，该限位销钉上端扩径后制六棱型螺帽，该限位销钉的中下部制外螺纹，该限位销钉该通过外补偿管销钉通孔旋入该内伸缩管销钉孔内，以限制该外补偿管与该内伸缩管之间的自由滑动。该防砂管热力补偿装置还包括密封填料槽和密封填料，该外补偿管的中下部扩孔后制该密封填料槽，该密封填料放入该密封填料槽内。该防砂管热力补偿装置还包括止退接头，该止退接头是一段圆钢管，该止退接头上端缩径后制外螺纹与该外补偿管下端的内螺纹连接。该外补偿管的上端缩径后制内螺纹与留井防砂管底端的外螺纹连接，该内伸缩管的下端制外螺纹与留井防砂管上端的内螺纹连接。每间隔10. 0-15. Om的留井防砂管之间连接一个该防砂管热力补偿装置。本实用新型中的防砂管热力补偿装置安装在留井防砂管与防砂管之间，用于消除留井防砂管之间因热胀冷缩而产生的挤压力和拉伸力，从而达到延长留井防砂管的使用寿命的目的。采用本实用新型中的防砂管热力补偿装置具有以下优点，首先，防砂管热力补偿装置连接在留井防砂管与防砂管之间，将留井防砂管按一定长度分隔，分段消除留井防砂管的挤压力与拉伸力，能有效避免留井防砂管因热胀冷缩而产生的变形或断裂，尤其适用于水平井防砂、长井段防砂的石油井。其次，防砂管热力补偿装置结构简单，成本低廉，操作方便，热力补偿性能安全可靠。再次，防砂管热力补偿装置外补偿管凹槽与内伸缩管凸键之间采用键槽配合，方便后期打捞留井防砂管时的解卡和倒扣操作。
图1为本实用新型实施例的结构示意图；图2为图1中在A点的局部放大图；图3为图1中沿C-C方向的剖面图；图4为图3中沿C-C方向的剖面图上B点的局部放大图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。参照图1到图4，图1为本实用新型的防砂管热力补偿装置的结构图，图2为图1 中的防砂管热力补偿装置在A点的局部放大图，图3为图1中的防砂管热力补偿装置沿C-C 方向的剖面图，图4为图3中的防砂管热力补偿装置沿C-C方向的剖面图上B点的局部放大图。如图1到图4所示，该防砂管热力补偿装置由外补偿管1、外补偿管凹槽2、外补偿管销钉通孔3、限位销钉4、止退接头5、内伸缩管6、内伸缩管凸键7、内伸缩管销钉孔8、密封填料9、密封填料槽10等组件组成。防砂管热力补偿装置的外补偿管1是一段圆钢管，外补偿管1的上端缩径后制内螺纹与防砂管底端的外螺纹连接，外补偿管1的中部内腔扩孔后间隔120°制三道外补偿管凹槽2，外补偿管1的中上部间隔120°制带内螺纹的外补偿管销钉通孔3，该外补偿管销钉通孔3与该外补偿管凹槽2相连通，外补偿管1的中下部扩孔后制密封填料槽10，密封填料9放入其内，该密封填料9的作用是用于密封外补偿管1与内伸缩管6之间的配合间隙，防止杂质进入外补偿管1和内伸缩管6的内腔。外补偿管1的下端制内螺纹与止退接头5上端的外螺纹连接。内伸缩管6为位于该外补偿管1内的一段圆钢管，其上端扩径后间隔120°制三段内伸缩管凸键7，该内伸缩管6上的该内伸缩管凸键7卡在该外补偿管凹槽2内，该内伸缩管凸键7的数目与该外补偿管凹槽2相同，在三段内伸缩管凸键7上的中部制带内螺纹的内伸缩管销钉孔8，该内伸缩管销钉孔8的数目与该内伸缩管凸键7相同。内伸缩管6的下端制外螺纹与防砂管上端的内螺纹连接；限位销钉4是一段圆钢柱，其上端扩径后制六棱型螺帽，中下部制外螺纹，其通过外补偿管销钉通孔3旋入内伸缩管销钉孔8内，以限制外补偿管1与内伸缩管6之间的自由滑动；止退接头5是一段圆钢管，止退接头5上端缩径后制外螺纹与外补偿管1下端的内螺纹连接。该止退接头5的作用是在限位销定4剪断后，阻止内伸缩管6从外补偿管1内脱出。使用时，将防砂管热力补偿装置连接在留井防砂管与防砂管之间，在一实施例中， 每间隔10. 0-15. Om的留井防砂管之间连接一个该防砂管热力补偿装置。随留井防砂管一同下入石油井内。下入过程中，防砂管热力补偿装置的外补偿管 1与内伸缩管6在限位销钉4的固定作用下相互之间不会产生滑动。当油井注入高温蒸汽时，井底温度升高，留井防砂管受热膨胀伸长，使留井防砂管之间产生相互挤压力，挤压力传递到防砂管热力补偿装置上，在防砂管热力补偿装置的外补偿管1与内伸缩管6之间形成剪切力，并作用在限位销钉4上，当剪切力超过40-50kN时，限位销钉4被剪断，内伸缩管 6在内伸缩管凸键7的扶正下沿外补偿管1内腔中的外补偿管凹槽2自由滑动，从而消除留井防砂管之间的相互挤压力，有效地避免留井防砂管被挤压变形或破裂，达到延长留井防砂管使用寿命的目的。当蒸汽吞吐井投产后，井底温度下降，留井防砂管柱遇冷收缩拉伸， 使留井防砂管之间产生相互拉伸力，拉伸力传递到防砂管热力补偿装置上，促使内伸缩管6 在内伸缩管凸键7的扶正下沿外补偿管1内腔中的外补偿管凹槽2自由滑动，从而消除留井防砂管之间的相互拉伸力，有效地避免留井防砂管被拉伸脱开或断裂，达到延长留井防砂管使用寿命的目的。
权利要求1.一种防砂管热力补偿装置，其特征在于，该防砂管热力补偿装置连接在留井防砂管与防砂管之间，该防砂管热力补偿装置包括外补偿管、内伸缩管、限位销钉、外补偿管凹槽和内伸缩管凸键，该外补偿管为一段圆钢管，该内伸缩管为位于该外补偿管内的另一段圆钢管，该外补偿管的中部内腔扩孔后间隔制多道该外补偿管凹槽，该内伸缩管的上端扩径后间隔制多段内伸缩管凸键，该内伸缩管上的该内伸缩管凸键卡在该外补偿管凹槽内，该内伸缩管凸键的数目与该外补偿管凹槽相同，该限位销钉旋入该外补偿管和该内伸缩管， 以限制该外补偿管与该内伸缩管之间的自由滑动。
2.根据权利要求1所述的防砂管热力补偿装置，其特征在于，该外补偿管的中部内腔扩孔后间隔120°制三道该外补偿管凹槽，该内伸缩管的上端扩径后间隔120°制三段该内伸缩管凸键。
3.根据权利要求1所述的防砂管热力补偿装置，其特征在于，该防砂管热力补偿装置还包括外补偿管销钉通孔和内伸缩管销钉孔，该外补偿管销钉通孔位于该外补偿管的中上部，并与该外补偿管凹槽相连通，该内伸缩管销钉孔位于该内伸缩管的上端，并与该内伸缩管凸键相连通，该限位销钉为一段圆钢柱，该限位销钉上端扩径后制六棱型螺帽，该限位销钉的中下部制外螺纹，该限位销钉该通过外补偿管销钉通孔旋入该内伸缩管销钉孔内，以限制该外补偿管与该内伸缩管之间的自由滑动。
4.根据权利要求1所述的防砂管热力补偿装置，其特征在于，该防砂管热力补偿装置还包括密封填料槽和密封填料，该外补偿管的中下部扩孔后制该密封填料槽，该密封填料放入该密封填料槽内。
5.根据权利要求1所述的防砂管热力补偿装置，其特征在于，该防砂管热力补偿装置还包括止退接头，该止退接头是一段圆钢管，该止退接头上端缩径后制外螺纹与该外补偿管下端的内螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的防砂管热力补偿装置，其特征在于，该外补偿管的上端缩径后制内螺纹与留井防砂管底端的外螺纹连接，该内伸缩管的下端制外螺纹与留井防砂管上端的内螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的防砂管热力补偿装置，其特征在于，每间隔10.0-15. Om的留井防砂管之间连接一个该防砂管热力补偿装置。
专利摘要本实用新型提供一种防砂管热力补偿装置，该防砂管热力补偿装置连接在留井防砂管与防砂管之间，该防砂管热力补偿装置包括外补偿管、内伸缩管、限位销钉、外补偿管凹槽和内伸缩管凸键，该外补偿管的中部内腔扩孔后间隔制多道该外补偿管凹槽，该内伸缩管的上端扩径后间隔制多段内伸缩管凸键，该内伸缩管上的该内伸缩管凸键卡在该外补偿管凹槽内，该内伸缩管凸键的数目与该外补偿管凹槽相同，该限位销钉旋入该外补偿管和该内伸缩管，以限制该外补偿管与该内伸缩管之间的自由滑动。本实用新型中的防砂管热力补偿装置可消除留井防砂管之间因热胀冷缩而产生的挤压力和拉伸力，从而达到延长留井防砂管的使用寿命的目的。
文档编号E21B43/08GK202215213SQ20112020556
公开日2012年5月9日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者王仁前, 纪杰, 隋启兵 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司滨南采油厂