火驱过电缆锚定器及火驱监测管柱的制作方法

本实用新型涉及稠油开采技术领域，尤其涉及一种火驱过电缆锚定器及火驱监测管柱。

背景技术：

现阶段，在稠油的开采过程中常采用火驱采油的方法，其中，火驱也称为火烧油层，是指一种用电、化学等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层内注入空气或氧气使油层原油持续燃烧的采油方法。

火烧油层成功的关键在于油层的成功点火，电点火器将热空气加热的温度是点火能否成功的一个重要参数，因此在一些重点的火驱井内会携带电缆进行热电偶实时监测井底的温度。在这种测温管柱实施过程中，管柱上的封隔器使用一段时间后由于管柱受热伸长或者井筒内的上顶力作用，均会使封隔器与管柱之间产生相对运动，不仅降低封隔器的密封效果，对火驱效果产生影响，而且缩短封隔器的使用寿命，增加生产成本。

针对相关技术中火驱管柱上的封隔器密封效果不佳、使用寿命较短的问题，目前尚未给出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种火驱过电缆锚定器及火驱监测管柱，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种火驱过电缆锚定器及火驱监测管柱，在锚定器上设置有液压结构和卡瓦结构，通过液压结构推动卡瓦结构动作，将火驱管柱牢固的设置于井筒内，提高火驱管柱的稳定性，从而保证了封隔器长期具有良好的密封效果，延长了封隔器的使用寿命。

本实用新型的另一目的在于提供一种火驱过电缆锚定器及火驱监测管柱，在管柱的内部形成有供电缆线通过电缆通道，便于电缆线下入井筒内，而且结构简单，能够对电缆线起到固定的作用。

本实用新型的目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种火驱过电缆锚定器，其设置在作业管柱上，并随所述作业管柱下入至井筒内的预定位置，所述火驱过电缆锚定器包括中心管，其中：

所述中心管为沿竖直方向设置的顶部开口、底部开口的筒状结构，所述中心管的顶部和底部均与所述作业管柱连接，所述中心管的外侧能滑动地套设有锥体，位于所述锥体下方的所述中心管的外侧套设有卡瓦，所述锥体的下部外壁为倒锥形面，所述卡瓦的上部外壁与所述锥体的下部外壁配合抵接，位于所述锥体上方的所述中心管的外侧套设有能推动所述锥体向下滑动的液缸，以使所述卡瓦的外壁与所述井筒的内壁抵接；

所述卡瓦的上方和下方分别开设有与所述中心管的内部相连通的第一过线孔和第二过线孔，所述第二过线孔、所述中心管的内部与所述第一过线孔形成电缆通道，电缆线从所述电缆通道内穿过。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述卡瓦的上方和下方分别设置有第一压板和第二压板，所述第一过线孔开设于所述第一压板上，所述第二过线孔开设于所述第二压板上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述液缸包括液缸套和活塞，所述液缸套固定套设于所述中心管的外侧，所述活塞能滑动地设置于所述中心管与所述液缸套的上部之间，所述活塞的内壁和外壁分别与所述中心管的外壁和所述液缸套的上部内壁紧密贴合；所述锥体的上部能滑动地设置于所述中心管与所述液缸套的下部之间，所述锥体的内壁和外壁分别与所述中心管的外壁和所述液缸套的下部内壁紧密贴合，所述锥体的顶部与所述活塞相对的位置上开设有调压凹部，所述调压凹部与位于所述活塞下方的所述液缸套的内部相连通，在所述中心管的管壁上开设有连通所述中心管的内部与所述调压凹部的调压孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述中心管的外侧固定套设有连接管,所述连接管的外侧能滑动地套设有卡瓦座，所述连接管的外壁与所述卡瓦座之间连接有第一销钉，所述卡瓦的底部与所述卡瓦座的顶部连接，所述锥体的底部与所述连接管相对的位置上开设有限位凹部。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述卡瓦座的外侧固定套设有护罩，所述卡瓦座的外壁与所述护罩之间连接有第二销钉。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述卡瓦包括多个卡瓦体，各所述卡瓦体沿所述中心管的周向均匀排布，各所述卡瓦体的底部均与所述卡瓦座的顶部铰接，当所述液缸推动所述锥体向下滑动时，各所述卡瓦体的上部向远离所述中心管的方向摆动，以使各所述卡瓦体的上部外壁与所述井筒的内壁抵接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述卡瓦体的上部外壁上沿所述中心管的周向设置有多个条状凸台，各所述凸台之间沿所述中心管的轴向连续排布，以使各所述凸台的横截面形成锯齿状结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述中心管的顶部与所述作业管柱之间依次设置有上接头、短接和接箍，所述上接头的底部与所述中心管的顶部螺纹连接，所述上接头的顶部与所述短接的底部螺纹连接，所述短接的顶部与所述接箍的底部螺纹连接，所述接箍的顶部与所述作业管柱螺纹连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上接头的下部外侧套设有环状压帽，所述压帽的内壁与所述上接头的外壁螺纹连接，所述压帽的外壁与所述液缸套的顶部内壁相贴合，且所述压帽与所述液缸套之间连接有第三销钉，所述活塞的顶部与所述压帽的底部抵接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述中心管的底部与所述作业管柱之间设置有下接头，所述下接头的顶部与所述中心管的底部螺纹连接，所述下接头的底部与所述作业管柱螺纹连接。

本实用新型提供了一种火驱监测管柱，所述火驱监测管柱包括管柱主体、对井筒内的环空进行封隔的封隔器、监测所述井筒内温度的热电偶、将所述热电偶采集到的温度信号回传至地面的电缆线和上述的火驱过电缆锚定器，其中：

所述管柱主体为沿竖直方向设置的筒状结构，所述管柱主体下入至所述井筒内的预定位置，所述封隔器和所述火驱过电缆锚定器均固定在所述管柱主体的外壁上，所述封隔器与所述井筒的内壁密封连接，所述火驱过电缆锚定器与所述井筒的内壁抵接，所述热电偶设置在所述管柱主体的底部外壁上，所述热电偶的信号输出端与所述电缆线的一端连接，所述电缆线的另一端穿过所述封隔器和所述火驱过电缆锚定器伸出至地面并与温度显示仪表的信号接收端连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述火驱过电缆锚定器位于所述封隔器的上方，所述管柱主体的底部设置有筛管，所述热电偶设置在所述筛管的外壁上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述电缆线上设置有电缆保护器，所述电缆保护器固定在所述管柱主体的外壁上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述管柱主体的内部设置有能向上方单向导通的球阀。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述球阀包括球座和阀球，所述球座的外壁与所述管柱主体的内壁连接，所述球座上开设有上下贯通的倒锥形的输液通道，所述阀球置于所述输液通道内，且所述阀球的底部外壁与所述输液通道的内壁抵接。

由上所述，本实用新型的火驱过电缆锚定器及火驱监测管柱的特点及优点是：通过中心管将火驱过电缆锚定器连接在作业管柱上，并将火驱过电缆锚定器随作业管柱下入至井筒内的预定位置进行固定，确保作业管柱在井筒内具有良好的稳定性，在中心管的外侧能滑动地套设有锥体，位于锥体下方的中心管的外侧套设有与锥体相配合的卡瓦，位于锥体上方的中心管的外侧套设有液缸，通过液缸向锥体施加压力以推动锥体向下滑动，从而使得卡瓦的外壁与井筒的内壁抵接，将中心管锚定于井筒内，进而提高了作业管柱在井筒内的稳定性，稳固封隔器与作业管柱之间的位置关系，防止封隔器与作业管柱之间发生相对运动，保证封隔器良好的密封效果，大大延长了封隔器的使用寿命。另外，卡瓦的上方和下方分别开设有第一过线孔和第二过线孔，第二过线孔、中心管的内部与第一过线孔形成供电缆线穿过的电缆通道，结构简单，方便电缆线在井筒内的布设和下放，而且能够对电缆线起到固定的作用，保证对井筒内温度信号的实时采集，确保了对油层的顺利点火。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型火驱过电缆锚定器的结构示意图。

图2：为图1中的局部放大图。

图3：为本实用新型火驱过电缆锚定器中第一压板的横向截面图。

图4：为本实用新型火驱过电缆锚定器中第二压板的横向截面图。

图5：为本实用新型火驱监测管柱的结构示意图。

本实用新型的附图标号为：

1、上接头；2、压帽；

3、活塞；4、液缸套；

5、中心管；501、调压孔；

6、锥体；601、调压凹部；

602、限位凹部；7、卡瓦；

701、凸台；8、卡瓦座；

9、第一销钉；10、护罩；

11、连接管；12、下接头；

13、接箍；14、短接；

15、第一压板；1501、第一过线孔；

16、第二压板；1601、第二过线孔；

17、第三销钉；18、第二销钉；

19、电缆通道；20、井筒；

21、管柱主体；2101、筛管；

2102、球座；2103、阀球；

22、火驱过电缆锚定器；23、封隔器；

24、热电偶；25、电缆线；

26、电缆保护器。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例一

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种火驱过电缆锚定器，该火驱过电缆锚定器设置在作业管柱上，并随作业管柱下入至井筒20内的预定位置。该火驱过电缆锚定器包括中心管5，其中：中心管5为沿竖直方向设置的顶部开口、底部开口的圆筒状结构，中心管5的顶部和底部均与所述作业管柱连接，中心管5的外侧能滑动地套设有锥体6，锥体6为沿竖直方向设置的圆筒状结构，锥体6的下部外壁为倒锥形面，位于锥体6下方的中心管5的外侧套设有卡瓦7，卡瓦7的上部外壁与锥体6的下部外壁配合抵接，位于锥体6上方的中心管5的外侧套设有能推动锥体6向下滑动的液缸，以使卡瓦7的外壁与井筒20的内壁抵接；卡瓦7的上方开设有与中心管5的内部相连通的至少一个第一过线孔1501，卡瓦7的下方开设有与中心管5的内部相连通的至少一个第二过线孔1601，第二过线孔1601、中心管5的内部与第一过线孔1501形成电缆通道19，电缆线25从电缆通道19内穿过。

本实用新型通过中心管5将火驱过电缆锚定器连接在作业管柱上，并将火驱过电缆锚定器随作业管柱下入至井筒20内的预定位置进行固定，确保作业管柱在井筒20内具有良好的稳定性。在中心管5的外侧由上至下依次设置有液缸、锥体6和卡瓦7，锥体6的下部外壁为倒锥形面，卡瓦7的上部内壁与锥体6的下部外壁配合抵接。在对作业管柱锚定过程中，通过液缸向锥体6施加压力以推动锥体6向下滑动，从而使得卡瓦7的外壁与井筒20的内壁抵接，将中心管5锚定于井筒20内，进而提高了作业管柱在井筒20内的稳定性，稳固封隔器23与作业管柱之间的位置关系，能够有效防止封隔器23与作业管柱之间发生相对运动，保证封隔器23良好的密封效果，大大延长了封隔器23的使用寿命。另外，在卡瓦7的上方和下方分别开设有第一过线孔1501和第二过线孔1601，第二过线孔1601、中心管5的内部与第一过线孔1501形成供电缆线25穿过的电缆通道19，结构简单，方便电缆线25在井筒20内的布设和下放，电缆线25顺利穿过卡瓦7，不会对卡瓦7与井筒20之间的稳固连接造成影响，而且电缆通道19还能够对电缆线25起到固定的作用，保证对井筒20内温度信号的实时采集，确保能够对油层顺利点火。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图1、图2所示，液缸包括液缸套4和活塞3，液缸套4为沿竖直方向设置的圆筒状结构，活塞3为圆环状结构，液缸套4固定套设于中心管5的外侧，活塞3能滑动地套设于中心管5的外侧，且活塞3位于中心管5与液缸套4的上部之间，活塞3的内壁与中心管5的外壁紧密贴合，活塞3的外壁与液缸套4的上部内壁紧密贴合；锥体6的上部能滑动地设置于中心管5与液缸套4的下部之间，锥体6的内壁与中心管5的外壁紧密贴合，锥体6的外壁与液缸套4的下部内壁紧密贴合，锥体6的顶部与活塞3相对的位置上开设有圆环形调压凹部601，调压凹部601与位于活塞3下方的液缸套4的内部相连通，在中心管5的管壁上开设有连通中心管5的内部与调压凹部601的调压孔501。通过作业管柱进行打压，液压或者气压依次通过作业管柱、中心管5和调压孔501进入至调压凹部601与活塞3底部之间的空间内，在压力的作用下推动锥体6向下滑动，从而使卡瓦7完成对中心管5的锚定。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图1、图2所示，中心管5的外侧固定套设有连接管11,连接管11为沿竖直方向的圆筒状结构，连接管11的外侧能滑动地套设有卡瓦座8，卡瓦座8为沿竖直方向的圆筒状结构，连接管11的外壁与卡瓦座8之间连接有第一销钉9，卡瓦7的底部与卡瓦座8的顶部连接，锥体6的底部与连接管11相对的位置上开设有限位凹部602。在解封过程中，通过上提作业管柱，使中心管5和连接管11能同步向上移动，连接管11上移至限位凹部602内，且连接管11的顶部与限位凹部602的顶部内壁抵接，继续上提中心管5以将第一销钉9切断，中心管5和连接管11带动锥体6向上移动，锥体6与卡瓦7向脱离，继续上提中心管5即可完成对火驱过电缆锚定器的解封。

进一步的，如图1、图2所示，卡瓦座8的外侧固定套设有护罩10，护罩10为沿竖直方向设置的圆筒状结构，卡瓦座8的外壁与护罩10之间连接有第二销钉18。通过护罩10对卡瓦座8和第一销钉9起到防护的作用，避免卡瓦座8受损和第一销钉9的误切断。

进一步的，如图1至图4所示，卡瓦7的上方设置有第一压板15，第一压板15固定于锥体6的外壁上，第一过线孔1501开设于第一压板15上，第一过线孔1501依次穿过锥体6的外壁和中心管5的外壁并与中心管5的内部相连通；卡瓦7的下方设置有第二压板16，第二压板16固定于护罩10的外壁上，第二过线孔1601开设于第二压板16上，第二过线孔1601依次穿过护罩10的外壁、卡瓦座8的外壁、连接管11的外壁和中心管5的外壁并与中心管5的内部相连通。

进一步的，卡瓦7包括多个卡瓦体，各卡瓦体沿中心管5的周向均匀排布，各卡瓦体的底部均与卡瓦座8的顶部铰接，当液缸推动锥体6向下滑动时，各卡瓦体的上部向远离中心管5的方向摆动，以使各卡瓦体的上部外壁与井筒20的内壁抵接。

进一步，如图1、图2所示，卡瓦体的上部外壁上沿中心管5的周向设置有多个条状凸台701，各凸台701之间沿中心管5的轴向连续排布，以使各凸台701的横截面形成锯齿状结构，通过各凸台701形成的锯齿状结构能够保证卡瓦7的外壁与井筒20的内壁稳定连接。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，中心管5的顶部与作业管柱之间依次设置有上接头1、短接14和接箍13，上接头1、短接14和接箍13均为沿竖直方向设置的圆筒状结构，上接头1的底部内壁与中心管5的顶部外壁之间螺纹连接，上接头1的顶部内壁与短接14的底部外壁之间螺纹连接，短接14的顶部外壁与接箍13的底部内壁之间螺纹连接，接箍13的顶部内壁与作业管柱之间螺纹连接。可根据下入井筒20内预定位置的不同，对短接14的长度进行调整，满足井筒20内不同的位置要求，增大本实用新型火驱过电缆锚定器的适用范围，通过上接头1和接箍13对中心管5、短接14和作业管柱进行连接，便于拆卸和安装，适于现场施工。

进一步的，如图1、图2所示，上接头1的下部外侧套设有圆环状压帽2，压帽2的内壁与上接头1的外壁螺纹连接，压帽2的外壁与液缸套4的顶部内壁相贴合，且压帽2与液缸套4之间连接有第三销钉17，活塞3的顶部与压帽2的底部抵接，通过压帽2将上接头1与液缸套4稳固连接。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，中心管5的底部与作业管柱之间设置有下接头12，下接头12为沿竖直方向设置的圆筒状结构，下接头12的顶部内壁与中心管5的底部外壁之间螺纹连接，下接头12的底部外壁与作业管柱之间螺纹连接。

本实用新型的工作原理为：通过水泥车向作业管柱内打压，压力依次通过作业管柱、中心管5和调压孔501作用与活塞3的底部与锥体6的顶部之间，从而推动锥体6沿中心管5的轴向向下滑动，从而推动卡瓦7与井筒20的内壁抵接，通过火驱过电缆锚定器将中心管5和作业管柱锚定于井筒20内，保证封隔器23对井筒20的环空长期、有效的封隔效果。当需要解封时，上提作业管柱，使中心管5和连接管11能同步向上移动，连接管11的顶部上移至限位凹部602内且与限位凹部602的顶部内壁抵接，继续上提中心管5以将第一销钉9切断，中心管5和连接管11带动锥体6向上移动，锥体6与卡瓦7向脱离，继续上提中心管5即可完成对火驱过电缆锚定器的解封。

本实用新型的火驱过电缆锚定器的特点及优点是：

一、该火驱过电缆锚定器上设置有锥体6和与锥体6相配合的卡瓦7，通过卡瓦7能够将中心管5和作业管柱锚定与井筒20内的预定位置，确保作业管柱在井筒20内具有良好的稳定，稳固封隔器23与作业管柱之间的位置关系，有效防止封隔器23与作业管柱之间发生相对运动，保证封隔器23良好的密封效果，大大延长了封隔器23的使用寿命。

二、该火驱过电缆锚定器在卡瓦7的上方和下方分别开设有第一过线孔1501和第二过线孔1601，第二过线孔1601、中心管5的内部与第一过线孔1501形成供电缆线25穿过的电缆通道19，结构简单，方便电缆线25在井筒20内的布设和下放，电缆线25顺利穿过卡瓦7，不会对卡瓦7与井筒20之间的稳固连接造成影响，而且电缆通道19还能够对电缆线25起到固定的作用，保证对井筒20内温度信号的实时采集，确保能够对油层顺利点火。

三、该火驱过电缆锚定器中在中心管5的顶部与作业管柱之间依次设置有上接头1、短接14和接箍13，中心管5的底部与作业管柱之间设置有下接头12，通过短接14能够根据要求调整火驱过电缆锚定器在井筒20内的位置，增大火驱过电缆锚定器的适用范围，通过上接头1、接箍13和下接头12方便中心管5与作业管柱之间的拆卸和安装，适于现场施工。

实施例二

如图5所示，本实用新型提供了一种火驱监测管柱，该火驱监测管柱包括管柱主体21、封隔器23、热电偶24、电缆线25和上述的火驱过电缆锚定器22，封隔器23用于对井筒20内的环空进行封隔，热电偶24用于实时监测井筒20内温度，电缆线25用于将热电偶24采集到的温度信号回传至地面。其中：管柱主体21为沿竖直方向设置的圆筒状结构，管柱主体21下入至井筒20内的预定位置，封隔器23和火驱过电缆锚定器22均固定在管柱主体21的外壁上，封隔器23与井筒20的内壁密封连接，火驱过电缆锚定器22与井筒20的内壁抵接，热电偶24设置在管柱主体21的底部外壁上，热电偶24的信号输出端与电缆线25的一端连接，电缆线25的另一端穿过封隔器23和火驱过电缆锚定器22伸出至地面并与温度显示仪表的信号接收端连接。

进一步的，如图5所示，火驱过电缆锚定器22位于封隔器23的上方，管柱主体21的底部设置有筛管2101，通过筛管2101起到防砂的作用，热电偶24设置在筛管2101的外壁上，确保热电偶24能够准确采集到点火位置的温度信号，保证点火成功。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图5所述，电缆线25上设置有电缆保护器26，电缆保护器26固定在管柱主体21的外壁上，通过电缆保护器26对电缆线25起到防护作用。

进一步的，电缆保护器26可为但不限于电缆护层保护器。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图5所示，管柱主体21的内部设置有能向上方单向导通的球阀，在采油过程中确保油液能够顺利通过球阀并提升至地面。

进一步的，如图5所示，球阀包括球座2102和阀球2103，球座2102为筒状结构，球座2102的外壁与管柱主体21的内壁连接，球座2102上开设有上下贯通的倒锥形的输液通道，阀球2103置于输液通道内，且阀球2103的底部外壁与输液通道的内壁抵接。

本实用新型的火驱监测管柱的特点及有点是：

该火驱监测管柱中在管柱主体21的外壁上设置有火驱过电缆锚定器22，通过火驱过电缆锚定器22可将管柱主体21与井筒20的内壁锚定，提高管柱主体21在井筒20内的稳定性，从而保证管柱主体21上的封隔器23与管柱主体21之间不会产生相对运动，保证封隔器23对环空良好的密封效果，延长封隔器23的使用寿命，有效降低稠油开采所需成本。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。