油田注汽和采油合一的管道补偿装置的制造方法
【专利说明】
一、技术领域
[0001]本实用新型涉及适用于注入蒸汽和原油开采工程用的管道补偿装置，尤其是对注采合一管线井口举升高度达到自动补偿的专用补偿装置。
二、【背景技术】
[0002]我国稠油沥青资源分布广泛，已在12个盆地发现了 70多个重质油田，预计中国重油沥青资源量可达300X 108t以上。目前，我国已探明和控制储量已达16X108t，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国，我国的大部分稠油油藏基本上都是小断块稠油油藏，这类油藏属于低品位石油资源，原油物性差，开发、采油、地面集输与处理难度大。稠油油田开发在产能建设中，注采合一工艺技术用于小断块稠油油田的开发有着投资和运行费用最少，经济性好的优势，即原油开采工程注入蒸汽进行开采。注采合一管道即井口到分井计量站的注入蒸汽、出油功能合一的管道。注入蒸汽时是注入高温高压蒸气管路中，由于温度和压力的交替变化，其管道材料的延伸长度亦随时发生变化，这就使运行管路中的管道产生扭曲变形或断裂，损坏管路的固定装置。如采油井口下方几千米的管道经高温高压蒸汽加热，管线膨胀对井口起到举升作用。当停止注入蒸汽时，随着温度降低，井口的高度又逐步回落到原有位置。
[0003]传统高温高压管线采用的是波纹管补偿器。波纹管补偿器是利用热胀冷缩原理，通过波纹管在有限长度内收缩，达到自动补偿的效果。波纹管补偿器不具备角度补偿效果。为实现井口高度和角度补偿时，必须有两套配合使用方可达到高度和角度补偿。同时该产品在长期使用过程中会出现密封效果失效，现场会出现漏汽情况。，又会导致后期采油阶段漏油。因密封效果不佳，该产品使用寿命较短，需经常维修，维修成本高。
三、【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是，提出一种油汽合一(管道)的补偿装置，正是针对上述高温高压管路的工作工况状况而专门设计制造，本实用新型的使用能自动调节自身的长度和高度，达到管路长度和高度(尤其是高度)变化的自动补偿，使其安全稳定运行。
[0005]本实用新型的技术方案是，一种油田注汽和采油合一的管道补偿装置，包括一个门形和一个倒立门形管道连接而成的管道，门形和倒立门形管道的接出端连接水平管道；构成门形和一个倒立门形管道的三个立柱管道的中央是能够旋转的内管与外套管结构，内管与外套管之间的间隔设有组合填料，组合填料上方设有压紧装置；压紧装置的结构是，在内管外表面设有螺纹，并设有一在所述螺纹旋转匹配的旋转环，旋转环的下方压在组合填料上，旋转环的上方固定一法兰。
[0006]门形和倒立门形管道的接出部位均通过一直角弯头(接头)连接水平管道，水平管道的端部设有卡箍。
[0007]组合填料为石墨与纤维组合，或石墨与不锈钢组合。
[0008]本实用新型的有益效果:补偿装置能同时承受油、汽双介质的密封要求，因此对产品设计的结构、材料等有严格要求。满足这样的工作条件:管道前期注入高温高压蒸汽，要求补偿装置密封性能好；后期反方向出油，要求补偿装置耐腐蚀。
[0009]补偿装置是关键的旋转部位采用复式密封组合结构，经长期使用密封可靠，能同时承受高温高压蒸汽、原油双介质的密封要求。采用整体式结构，在更换和维修时可以整体拆卸；卡箍连接方式使拆卸更方便。采用新型复合成型填料型式，使用寿命长，维修方便。内管和外管等材料的整体采用耐腐蚀处理和耐低温处理，耐腐蚀性能强；并能耐低温-50°C，适用于高温和高寒条件下高腐蚀性的注采合一管线。
四、【附图说明】
[0010]图1是本实用新型结构示意图。
[0011]图2是本实用新型一种旋转的内管与外套管结构示意图。
五、【具体实施方式】
[0012]图1中，卡箍1、水平管道2、直角接头3、转管轴即内管4、压紧装置5、组合填料6、转动环7。
[0013]如图所示，本实用新型的左上端的卡箍连接管线，右下端的卡箍连接井口。通过长臂在一定正负角度范围的旋转实现井口高度的自动补偿。门形和倒立门形管道的接出部位均通过一直角弯头(接头)连接水平管道，水平管道的端部设有卡箍。
[0014]能够旋转的内管与外套管结构由内管4与外套管结构，内管4与外套管之间间隔设有组合填料，组合填料6上方设有压紧装置；压紧装置的结构是，在内管外表面设有螺纹，并设有一在所述螺纹旋转匹配的旋转环，旋转环的下方压在组合填料上，旋转环的上方固定一法兰，法兰的两侧设有手柄，可以使旋转环压紧组合填料。利用自动转动管旋转，根据门形管和倒立的门形管自身长臂的转动角度自动补偿高度和长度以及角度的变化。组合填料下部设有一带螺纹的转动环7旋装在内管外侧，使得补偿时的旋转性能更好。
[0015]图2中，压紧装置另一结构:内管4插入外套管4-3内，外套管4-3内壁上设有台阶支撑内管4，内管4插入外套管4-3，内管与外套管间设有组合填料4-2，内管与外套管外壁均设有螺纹，截面为门形的螺母4-1旋在内管与外套管外壁的螺纹上固定内管与外套管。
[0016]能够旋转的内管与外套管结构即旋转部位采用组合填料即复合密封组合结构。
[0017]采用柔性石墨与耐腐蚀不锈钢组合成型填料。采用整体式结构卡箍连接方式。
[0018]整体采用C02自动保护焊。整体结构图均采用耐腐蚀处理和耐低温处理。
[0019]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种油田注汽和采油合一的管道补偿装置，其特征是包括一个门形和一个倒立门形管道连接而成的管道，所述门形和倒立门形管道的接出端连接水平管道；构成门形和一个倒立门形管道的三个立柱管道的中央是能够旋转的内管与外套管结构，内管与外套管之间的间隔设有组合填料，组合填料上方设有压紧装置；压紧装置的结构是，在内管外表面设有螺纹，并设有一在所述螺纹旋转匹配的旋转环，旋转环的下方压在组合填料上，旋转环的上方固定一法兰。2.根据权利要求1所述的管道补偿装置，其特征是门形和一个倒立门形管道的接出部位均通过一直角接头连接水平管道，水平管道的端部设有卡箍。3.根据权利要求1所述的管道补偿装置，其特征是压紧装置结构为，内管插入外套管内，外套管内壁上设有台阶支撑内管，内管与外套管间设有组合填料，内管与外套管外壁均设有螺纹，截面为门形的螺母旋在内管与外套管外壁的螺纹上固定内管与外套管。
【专利摘要】一种油田注汽和采油合一的管道补偿装置，包括一个门形和一个倒立门形管道连接而成的管道，门形和一个倒立门形管道的接出端连接水平管道；构成门形和一个倒立门形管道的三个立柱管道的中央是能够旋转的内管与外套管结构，内管与外套管之间的间隔设有组合填料，组合填料上方设有压紧装置；压紧装置的结构是，在内管外表面设有螺纹，并设有一在所述螺纹旋转匹配的旋转环，旋转环的下方压在组合填料上，旋转环的上方固定一法兰，法兰的两侧设有手柄。本实用新型满足这样的工作条件：管道前期注入高温高压蒸汽，要求补偿装置密封性能好和耐腐蚀。
【IPC分类】E21B43/24
【公开号】CN204703881
【申请号】CN201520313523
【发明人】邓正飞, 邓红斌
【申请人】中核联合科技有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月14日