专利名称：热采注汽井管柱补偿封隔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田稠油热采井的井下采油工具，特别是热采注汽井管柱补偿封隔装置，用于稠油热采注汽井中，封隔地层，向油层中注入蒸汽。
背景技术：
稠油是石油烃类能源中的重要组成成分，具有比常规原油资源高达数倍的巨大潜力。稠油、超稠油井，地层压カ低、流动性能差、稠油粘度高、密度大、不仅驱替效率低，而且体积扫油效率也低，会引起井筒供液不足、抽汲困难、单井产量急剧下降等问题，目前主要采用注汽热采来提高稠油的采收率。稠油井在注汽过程中，注汽能量经过地层管线损失和井筒损失，有效被地层利用的仅仅达到50-60%，当前的注汽方式主要有两种，ー种是笼统注汽，井内不下入工具，这种注汽热量损失较高；另ー种是下入封隔器对地层和注汽油套管环空封隔开，这样地层能量损失较小，但存在注汽管柱收缩造成封隔器密封不严、拖拽封隔器、解封困难等问题。现有技术只能解决单ー的注汽难题，还没有同时能够解决注汽效率和管柱收缩难题的工具。
发明内容本实用新型的目的是提供热采注汽井管柱补偿封隔装置，它能克服现有技术的上述缺点，在封隔地层、提高注汽效率的同时，解决注汽管柱收缩造成的封隔器密封不严、拖拽封隔器，解封困难的问题。提高稠油热采井的注汽效果，同时保护井下管柱和井下工具，降低生产成本。本实用新型的技术解决方案是热采注汽井管柱补偿封隔装置包括封隔器，本装置还设有管柱补偿机构和注汽机构，管柱补偿机构、注汽机构与封隔器顺序连接。在封隔油层的同时，注汽管柱通过管柱补偿机构实现管柱伸缩时的补偿功能，注汽机构实现注蒸汽功能。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型在封隔器上部设置了管柱补偿机构和注汽机构，使本工具在实现封隔地层、提高注汽效果的同时，解决了管柱收缩、封隔器密封不严、拖拽封隔器、解封困难的问题。本工具结构简单，使用方便，能够有效解决注汽时管柱的伸縮，保证了封隔器的密封效果，保护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。通过注汽热采保证了近井地带油气通道畅通，有效提高了油藏的动用程度。由于可以保证正常的注汽压カ和效果，提高了单井产量，本实用新型胀封与解封容易，缩短了油井占井周期，明显降低生产成本。
图I是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型管柱补偿机构和注汽机构的局部结构放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进ー步的详述參见图1，热采注汽井管柱补偿封隔装置包括封隔器，本装置还设有管柱补偿机构和注汽机构，管柱补偿机构、注汽机构与封隔器顺序连接。管柱补偿机构包括上接头I、补偿管2、挡环和石墨密封组件3，石墨密封组件3和挡环穿套在补偿管2上，可在补偿管2上滑动，补偿管2上端与上接头I连接，也可以是丝扣连接或者是销钉连接，附图所示为丝扣连接。參见图2，石墨密封组件3包括石墨密封筒和金属骨架，石墨密封筒固化在金属骨架上，金属骨架的下端面上至少焊接3个插入式销钉6 ;补偿管2下端外圆设有台肩，在台肩上对应插入式销钉6设置销钉插入槽7。注汽机构包括上内管4和外管5，上内管4的管体上设有注汽槽8，上内管4套装在石墨密封组件3与外管5之间，其上端与挡环丝扣连接。參见图2，上内管4的下端外圆设有滑键与外管5管体上的键槽配合；外管5的下部内圆设有台肩，台肩上方内圆设有丝扣与封隔器连接。封隔器包括内套管10和下内管11，内套管10的上部外圆设有丝扣与外管5连接，内套管10与下内管11通过解封剪钉9锁定。内套管10外套装有密封组件12，下部依次套装垫片13、卡瓦座14、卡瓦套筒15、弹簧片16、卡瓦牙17和垫圈19，下接头20与下内管11下端丝扣连接，之间设有密封圈18。本工具通过上接头I与注汽管柱连接，下接头20与下内管11丝扣连接。从上接头I中投入钢球，实现封隔器的胀封。投入的钢球坐在下内管11的上端。然后泵入液体打压，达到设定压カ时带动内套管10、外管5下行，推动密封组件12、垫片13，一起推动卡瓦座14，卡瓦座14用斜面把卡瓦牙17从卡瓦套筒15中顶出，卡瓦牙17与密封组件12同时作用在套管上，此时，解封销钉9处于锁定状态，实现了本工具的座封与锚定。注汽过程中，上接头I与注汽管柱连接，管柱伸缩时，带动补偿管2上下活动，起到保护下部封隔器的作用。注汽前，通过投入钢球在座封过程中使外管5下行，露出上内管4上的注汽槽8，使封隔器上部的注汽通道与地层连通。注汽完成后，上提注汽管柱，正旋转，带动补偿管2上的销钉插入槽7与石墨密封组件3上的插入式销钉6对中并使插入式销钉6卡入销钉插入槽7内。继续正旋转注汽管柱，在设定扭矩下，解封销钉9被剪断，密封组件12自动收缩，卡瓦座14上行并在弹簧片16的作用下，卡瓦牙17收缩，实现本工具的解封。权利要求1.热采注汽井管柱补偿封隔装置，包括封隔器，其特征是，本装置还设有管柱补偿机构和注汽机构，管柱补偿机构、注汽机构与封隔器顺序连接。
2.根据权利要求I所述的热采注汽井管柱补偿封隔装置，其特征是，所述管柱补偿机构包括上接头(I)、补偿管(2)、挡环和石墨密封组件(3)，石墨密封组件(3)和挡环穿套在补偿管(2)上，补偿管(2)上端与上接头(I)连接。
3.根据权利要求2所述的热采注汽井管柱补偿封隔装置，其特征是，所述石墨密封组件(3)包括石墨密封筒和金属骨架，石墨密封筒固化在金属骨架上，金属骨架的下端面上至少焊接3个插入式销钉(6);补偿管(2)下端外圆设有台肩，在台肩上对应插入式销钉(6)设置销钉插入槽(7)。
4.根据权利要求I或2所述的热采注汽井管柱补偿封隔装置，其特征是，所述注汽机构包括上内管(4)和外管(5)，上内管(4)的管体上设有注汽槽(8)，上内管(4)套装在石墨密封组件(3)与外管(5)之间，其上端与挡环丝扣连接。
5.根据权利要求4所述的热采注汽井管柱补偿封隔装置，其特征是，所述上内管(4)的下端外圆设有滑键与外管(5)管体上的键槽配合；外管(5)的下部内圆设有台肩，台肩上方内圆设有丝扣与封隔器连接。
6.根据权利要求I所述的热采注汽井管柱补偿封隔装置，其特征是，所述封隔器包括内套管(10)和下内管(11)，内套管(10)的上部外圆设有丝扣与外管(5)连接，内套管(10)与下内管(11)通过解封剪钉(9)锁定。
专利摘要本实用新型公开的是热采注汽井管柱补偿封隔装置，用于稠油热采注汽井中，封隔地层，向油层中注入蒸汽。本实用新型包括封隔器，本装置还设有管柱补偿机构和注汽机构，管柱补偿机构、注汽机构与封隔器顺序连接。在封隔油层的同时，注汽管柱通过管柱补偿机构实现管柱伸缩时的补偿功能，注汽机构实现注蒸汽功能。使本工具在实现封隔地层、提高注汽效果的同时，解决了管柱收缩、封隔器密封不严、拖拽封隔器、解封困难的问题。本工具结构简单，使用方便，能够有效解决注汽时管柱的伸缩，保证了封隔器的密封效果，保护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。
文档编号E21B33/12GK202483539SQ20112041602
公开日2012年10月10日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者万德鑫, 杜勇, 段志刚, 邹群, 钱钦, 龚雪峰 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桩西采油厂