过电缆热采封隔装置的制作方法

本申请涉及油田开采设备领域，尤其涉及一种过电缆热采封隔装置。

背景技术：

稠油由于其胶质、沥青含量甚高，流动性差，因而开采难度较大。而且有的油田已经处于蒸汽吞吐方式后期，急需转换开发方式用以达到稳产效果，其中，辽河油田齐40区块已经转换为蒸汽驱开发方式。

目前，所用蒸汽驱密封装置的密封件多为橡胶件与金属件，但是橡胶件在高温工况下容易老化，耐高温的有效期多为半年，金属件密封装置存在卡井的隐患。

普通封隔装置在用于需要井下电缆作业的油管时，采用的是让电缆从封隔装置的中心孔通过或者从封隔装置密封件上打孔以通过电缆。前者在液流的作用下电缆容易被损坏，无法保证其正常使用功能，而且封隔装置的部件与电缆之间产生相对运动也会加剧电缆的损伤程度；后者会损坏封隔装置的密封性能，降低分层注汽效果。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本申请的目的是提供一种可用于稠油注蒸汽井中的过电缆热采封隔装置，以能够满足稠油开发的井下过电缆要求。

本申请的技术方案如下：

一种过电缆热采封隔装置，包括：

纵长延伸的外管；所述外管的管壁上设有第一通孔；所述外管设有用于电缆穿过的穿线组件；所述外管的外壁上还设有执行机构和胶筒；所述执行机构能随着温度升高将所述胶筒挤压；所述穿线组件和所述第一通孔位于所述胶筒的上方；

套设于所述外管内的滑套；所述滑套与所述外管之间设有与所述穿线组件相通的电缆通道；所述电缆通道的下端设有位于所述胶筒下方的出线口；所述滑套的壁上上设有第二通孔；所述滑套通过沿所述外管的轴向移动具有第一位置和第二位置；所述滑套位于第一位置时，所述第一通孔和所述第二通孔相通；所述滑套位于第二位置时，所述第一通孔与所述电缆通道相通。

作为一种优选的实施方式，所述穿线组件设有与所述电缆通道相通的穿线通道；所述穿线通道中设有用于将其内壁与电缆之间密封的石墨密封环；所述穿线通道的上端螺纹连接有封堵环。

作为一种优选的实施方式，所述穿线通道中设有多个石墨密封环；多个石墨密封环沿所述穿线通道的延伸方向排布。

作为一种优选的实施方式，所述穿线通道从上至下延伸时逐渐靠近所述外管的轴线；所述穿线通道与所述轴线之间的夹角小于10度。

作为一种优选的实施方式，所述外管在所述电缆通道和所述第一通孔之间设有与所述滑套密封贴合的第一密封部；所述外管在所述出线口的下方还设有与所述滑套密封贴合的第二密封部。

作为一种优选的实施方式，所述外管的内壁在所述第二密封部的下方还设有限位部；所述限位部在所述滑套位于第二位置时阻止所述滑套下移。

作为一种优选的实施方式，所述外管包括接头组件、连接接头组件下端的管体、连接所述管体下端的电缆套、连接所述电缆套下端的下接头；所述第一通孔、所述第一密封部以及所述穿线组件位于所述接头组件上；所述电缆通道位于所述管体与所述滑套之间；所述出线口位于所述电缆套上。

作为一种优选的实施方式，所述电缆套的上端具有出线孔；所述出线口位于所述出线孔的下端；所述出线孔的内壁向下延伸时逐渐向外倾斜。

作为一种优选的实施方式，所述电缆套位于所述出线孔下方的部分表面向下延伸时逐渐向外倾斜。

作为一种优选的实施方式，所述限位部位于所述下接头的内壁上。

作为一种优选的实施方式，所述执行机构包括液缸盖、液缸套；所述液缸盖固定于所述管体的外壁上；所述液缸套可滑动地套设于所述管体外；所述液缸套的上端与所述液缸盖的外壁密封贴合；所述液缸套和所述管体之间的环空中设有能够受热膨胀的膨胀剂；所述液缸套还设有止退机构；所述液缸套向下移动时将所述胶筒挤压。

作为一种优选的实施方式，所述止退机构包括止退环、以及锁紧套；所述锁紧套连接于所述液缸套的下端；所述止退环为开口圆环且套设于所述管体的外壁上；所述液缸套的内壁设有止退台阶；所述锁紧套的上端与所述止退台阶之间设有能容纳所述止退环的容纳槽。

作为一种优选的实施方式，所述管体的下端在所述胶筒的下方固定设有挡环；所述管体的下端通过接箍连接所述电缆套的上端；所述接箍位于所述挡环的下方。

作为一种优选的实施方式，所述第一密封部包括设置于所述接头组件内壁的第一密封台阶、螺纹连接于所述接头组件内壁上的第一压环、以及夹设于所述第一压环与所述第一密封台阶之间并且套设于所述滑套外的多个石墨密封环。

作为一种优选的实施方式，所述第二密封部包括设置于所述电缆套的下端内壁设有第二密封台阶、螺纹连接于所述电缆套的下端内壁上的第二压环、以及夹设于所述第二压环与所述第二密封台阶之间并且套设于所述滑套外的多个石墨密封环。

作为一种优选的实施方式，所述接头组件包括上接头、将所述上接头和管体相连接的连接管；所述穿线组件设置于所述连接管上；所述第一通孔设置于所述上接头上。

有益效果：

本申请所提供的过电缆热采封隔装置通过设有与电缆通道相通的穿线组件，无需在胶筒上进行打孔穿过，保证了胶筒坐封后的密封效果，使得封隔装置的密封性能不被破坏，并且，电缆穿设在滑套与外管之间环空形成的电缆通道中，可以有效保护电缆不被液流破坏。因此，本实施方式所提供的过电缆热采封隔装置可用于稠油注蒸汽井中，能够满足稠油开发的井下过电缆要求。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施方式中提供一种过电缆热采封隔装置结构示意图；

图2是图1的部分示意图；

图3是图1的另一部分示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1、图2以及图3。本申请实施方式中提供一种过电缆热采封隔装置，包括：纵长延伸的外管、以及套设于所述外管内的滑套2。其中，所述外管的管壁上设有第一通孔21；所述外管设有用于电缆穿过的穿线组件；所述外管的外壁上还设有执行机构和胶筒15；所述执行机构能随着温度升高将所述胶筒15挤压；所述穿线组件和所述第一通孔21位于所述胶筒15的上方。

所述滑套2与所述外管之间设有与所述穿线组件相通的电缆通道23；所述电缆通道23的下端设有位于所述胶筒15下方的出线口。所述滑套2的壁上上设有第二通孔29；所述滑套2通过沿所述外管的轴向移动具有第一位置和第二位置。所述滑套2位于第一位置时，所述第一通孔21和所述第二通孔29相通；所述滑套2位于第二位置时，所述第一通孔21与所述电缆通道23相通。

本实施方式所提供的过电缆热采封隔装置在使用时，连接油管下入井中后，通过地面注入高温汽体(高温蒸汽)，高温汽体进入滑套2中并经热传递将执行机构加热，执行机构受热将胶筒15挤压。胶筒15挤压沿径向膨胀后贴合到套管内壁(井壁)上，完成坐封，从而将上下层之间的封隔，达到封堵效果。下入时滑套2位于第一位置，第一通孔21和第二通孔29相连通，在胶筒15坐封后继续注汽，可以对上层进行注汽。

当上层注汽完毕后，下入辅助推动工具(比如推杆，该推杆的外径大于滑套2的内径，其可以为实心杆或下端封堵)，推动滑套2向下移动，直至滑套2位于第二位置。此时，第二通孔29与电缆通道23相连通。继续注汽，注入的高温汽体通过该电缆通道23、出线口进入下层，进行下层注汽。其中，电缆可以经过穿线组件进入电缆通道23中，然后经出线口穿出，完成电缆的穿设。

本实施方式所提供的过电缆热采封隔装置通过设有与电缆通道23相通的穿线组件，无需在胶筒15上进行打孔穿过，保证了胶筒15坐封后的密封效果，使得封隔装置的密封性能不被破坏，并且，电缆穿设在滑套2与外管之间环空形成的电缆通道23中，可以有效保护电缆不被液流破坏。因此，本实施方式所提供的过电缆热采封隔装置可用于稠油注蒸汽井中，能够满足稠油开发的井下过电缆要求。

在本实施方式中，所述穿线组件设有与所述电缆通道23相通的穿线通道22。为满足高温密封需求，所述穿线通道22中设有用于将其内壁与电缆之间密封的石墨密封环8。所述穿线通道22的上端螺纹连接有封堵环5。为压紧石墨密封环8，石墨密封环8与封堵环5之间还可设有挡套7。其中，所述穿线通道22中设有多个石墨密封环8；多个石墨密封环8沿所述穿线通道22的延伸方向排布。穿线通道22中有限位台阶，多个石墨密封环8夹设于封堵环5与限位台阶之间。在需要穿设多个或不同电缆时，所述外管沿周向可以设有多个穿线组件。其中，每个穿线组件可以但不限于穿设一个目标电缆。

考虑到穿线通道22过渡至电缆通道23的弯曲角度过大时需要电缆弯曲很大角度才能进入电缆通道23，且不易穿设。为便于电缆穿设，避免电缆弯曲过多，所述穿线通道22从上至下延伸时逐渐靠近所述外管的轴线。具体的，所述穿线通道22与所述轴线之间的夹角小于10度。环形空间形成的电缆通道23为直线型通道，沿外壳的轴向延伸。

在本实施方式中，滑套2为直管结构，可滑动地安装于外管内部。通过密封部(例如第一密封部4、第二密封部19、以及第三密封部28)的密封贴合使得滑套2位于第一位置。较佳的，滑套2和外管之间可以通过剪切销钉连接，避免滑套2在工具下入井中时位置窜动，保证注汽的顺利进行。在需要将滑套2移动至第二位置时，通过辅助推动工具先推动滑套2将剪切销钉剪断，再推动滑套2移动。

在本实施方式中，所述外管包括接头组件、连接接头组件下端的管体9、连接所述管体9下端的电缆套18、连接所述电缆套18下端的下接头20。所述第一通孔21、所述第一密封部4以及所述穿线组件位于所述接头组件上。所述电缆通道23位于所述管体9与所述滑套2之间。管体9和滑套2之间的环空形成电缆通道23。所述出线口位于所述电缆套18上。

其中，通过接头组件和下接头20可以将该过电缆热采封隔装置连接在注汽管柱上，注汽管柱的末端可以采用丝堵封堵。具体的，所述接头组件包括上接头1、将所述上接头1和管体9相连接的连接管3。所述穿线组件设置于所述连接管3上。所述第一通孔21设置于所述上接头1上。

在本实施方式中，所述外管在所述电缆通道23和所述第一通孔21之间设有与所述滑套2密封贴合的第一密封部4。其中，滑套2位于第一位置时，第一密封部4位于第二通孔29的下方，与所述第二通孔29下方的所述滑套2的外壁密封贴合，防止汽体泄漏。滑套2位于第二位置时，第一密封部4位于第二通孔29的上方，与所述第二通孔29上方的所述滑套2的外壁密封贴合，防止汽体泄漏。

进一步地，所述外管在所述出线口的下方还设有与所述滑套2密封贴合的第二密封部19。滑套2位于第二位置时，第一密封部4和第二密封部19分别位于第二通孔29的上下两侧，将第二通孔29的上下密封，保证第二通孔29仅能向电缆通道23中输出汽体。另外，所述外管在所述第一通孔21的上方还设有第三密封部28。在滑套2位于第一位置时，第一密封部4和第三密封部28将第二通孔29的上下均密封，保证第二通孔29仅能向第一通孔21输出汽体。

在本申请实施方式中，为防止泄汽，确保外管与滑套2之间密封，第一密封部4和第三密封部28沿外管轴向的距离不小于所述第二通孔29沿所述外管轴向的距离。同时，第一密封部4和第二密封部19沿外管轴向的距离不小于所述第二通孔29沿所述外管轴向的距离。第一密封部4、第二密封部19、第三密封部28均设有耐高温密封件，以适用于稠油热采井的分层注汽、测试工艺下的高温环境，提升密封措施使用寿命。具体的，耐高温密封件为石墨密封环。

在本实施方式中，所述第一密封部4包括设置于所述接头组件内壁的第一密封台阶、螺纹连接于所述接头组件内壁上的第一压环6、以及夹设于所述第一压环6与所述第一密封台阶之间并且套设于所述滑套2外的多个石墨密封环。

所述第二密封部19包括设置于所述电缆套18的下端内壁设有第二密封台阶、螺纹连接于所述电缆套18的下端内壁上的第二压环、以及夹设于所述第二压环与所述第二密封台阶之间并且套设于所述滑套2外的多个石墨密封环。

所述电缆套18的上端具有出线孔26。所述出线口位于所述出线孔26的下端。所述出线孔26的内壁向下延伸时逐渐向外倾斜(锥面设计)。其中，电缆套18采用半月槽设计，方便电缆通过出线孔26，使电缆从电缆套18穿出时不易受阻。为进一步方便电缆向外穿出输送，所述电缆套18位于所述出线孔26下方的部分表面27向下延伸时逐渐向外倾斜。

从图2中可以看出，电缆套18为锥面设计，从而将由出线孔26穿出的电缆向外导引。电缆套18的下端通过螺纹连接下接头20。在电缆套18的外壁上设有遮盖凸起。遮盖凸起位于电缆套18与下接头20连接部位的上方，将连接部位遮盖，避免伸出的电缆伸入该连接部位而被卡住。同时，遮盖凸起的外壁同样为锥面设计，从而方便导引电缆，保证电缆的顺利通过。

如此，外管用于通过电缆的穿线通道22、以及出线孔26与电缆通道23的过渡位置为电缆转向处，电缆转向处小且转向角较小，便于电缆通过，且不易产生折损，降低施工难度。

为便于获知滑套2的位置，所述外管的内壁在所述第二密封部19的下方还设有限位部。所述限位部在所述滑套2位于第二位置时阻止所述滑套2下移。在通过辅助推动工具推动滑套2下行时，将滑套2推动至限位部时无法继续推动，井外会受到突然增大的推动阻力，从而井外获知滑套2已经位于第二位置，无需继续施力。具体的，所述限位部位于所述下接头20的内壁上。限位部可以为台阶结构，在滑套2的下端面顶抵在台阶结构时被限位。

在本实施方式中，所述执行机构包括液缸盖9、液缸套11。所述液缸盖9固定于所述管体9的外壁上。所述液缸套11可滑动地套设于所述管体9外。所述液缸套11的上端与所述液缸盖9的外壁密封贴合。所述液缸套11和所述管体9之间的环空中设有能够受热膨胀的膨胀剂；所述液缸套11还设有止退机构；所述液缸套11向下移动时将所述胶筒15挤压。

具体的，液缸套11的下端设有与管体9的外壁密封贴合的贴合凸起。贴合凸起、液缸盖9、部分管体9的外壁、以及液缸套11的内壁围构形成容纳膨胀机的密闭空间24。膨胀机可以受热膨胀，从而顶抵液缸套11下行。

在本实施方式中，所述止退机构包括止退环13、以及锁紧套14。所述止退环13为开口圆环且套设于所述管体9的外壁上。其中，管体9的外壁上设有安装槽，止退环13沿径向可以缩径。在止退环13未缩径时其外径大于所述管体9的外径，从而凸出所述管体9的外壁，同时，止退环13的内径小于所述管体9的外径，从而限位于安装槽中。止退环13在缩径时外径可以小于外管的外径，被完全收容在安装槽中。

所述液缸套11的内壁设有止退台阶。所述锁紧套14的上端与所述止退台阶之间设有能容纳所述止退环13的容纳槽25。所述锁紧套14连接于所述液缸套11的下端。锁紧套14与液缸套11一同向下运动。锁紧套14的内壁与管体9的外壁可以贴合。在滑套2位于第一位置时，锁紧套14将安装槽遮盖，此时止退环13为缩径状态，被完全收容在安装槽中。

在滑套2下移至第二位置时，容纳槽25此时与安装槽沿径向相对齐。锁紧套14无法对止退环13缩径，止退环13复位扩径至正常状态，从而部分止退环13进入容纳槽25中。此时，沿径向部分止退环13位于容纳槽25中，部分止退环13位于安装槽中，从而将液缸套11限位，使得液缸套11无法后退。当然，在止退环13的作用下液缸套11同样无法继续下移，将液缸套11限位在当前位置。

在本实施方式中，所述管体9的下端在所述胶筒15的下方固定设有挡环16。所述管体9的下端通过接箍17连接所述电缆套18的上端。所述接箍17位于所述挡环16的下方。其中，挡环16阻止胶筒15下行，从而与锁紧套14(液缸套11)一起将胶筒15挤压。胶筒15为耐高温胶筒15，从而适应井下高温环境。接箍17的上端通过内螺纹连接管3体的下端，接箍17的下端通过内螺纹连接电缆套18的上端。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。