一种水平井分段注汽管柱的制作方法

本发明涉及水平井蒸汽吞吐设备，确切地说是一种水平井分段注汽管柱。

技术背景

在油田领域中，人们开采地下稠油时，首先要对稠油进行“稀化处理”。目前，稠油稀化的主要方法是“蒸汽吞吐法”，实施该方法的设备是蒸汽吞吐设备，该设备由蒸汽锅炉和注汽管柱组成。现有的技术比较先进的水平井注汽管柱是专利号为zl200720013343.7、授权公告号为cn201053310y、名称为“一种水平井分段注汽管柱”的实用新型专利技术。该项技术主要由垂直隔热管、伸缩管、水平隔热管，以及由串联在水平隔热管上的分配器、扶正器、阻隔器等组成。它具有良好的定向注汽功能，能够比较好地解决地下油藏动用不均衡问题。该专利技术虽然具有突出的先进性，但也存在一定不足，主要体现在注汽过程中不能自行解决油井套管“隔热”问题，也就是不能自行阻止注入井下的蒸汽反向进入“隔热区”，即注汽管柱上部外圆与油井套管内孔之间形成的空间区域，以致人们在应用该专利技术产品过程中，不得不继续沿用传统的“氮气隔热法”来解决油井套管“隔热”问题，即利用专用设备将“隔热区”内注满氮气，用其阻止注入井下的蒸汽反向进入“隔热区”，以避免油井套管在蒸汽高温作用下发生变形损坏。然而，利用“氮气隔热法”保护油井套管，不仅需要专用设备和氮气，而且在一个注汽周期内，往往需要根据氮气损失情况，补注氮气1-2次，工艺复杂，实施成本也很高。

此外，发明人还发明了一种弹性支撑注汽装置，该装置由现有的热动封隔器和设置在其中心管上的现有堵球阻隔器的径向定位机构组成。

技术实现要素：

本发明的目的是为人们提供一种能够自行隔热的水平井分段注汽管柱，以便在用利用该管柱实施稠油稀化操作时，简化操作工艺，降低生产成本。

本发明的目的是这样实现的，它包括水平隔热管，其特点是在水平隔热管的最前部串联弹性支撑注汽装置。

在水平隔热管的后端内孔中密封固定联接丝堵，在位于该丝堵前部的水平隔热管管段上串联至少一个配汽阀，该配汽阀由一段金属管，以及设置在其管壁上的若干径向通孔构成。

本发明实现后，由于它设置了弹性支撑注汽装置，使之注汽过程中，能够与油井套管内孔之间自行实现稳定可靠的径向弹性定位，并对其所在部位的水平隔热管外圆与油井套管内孔之间的间隙形成自行封堵，从而达到自行“隔热”目的，因而它与现有技术相比，可有效简化油井套管的隔热操作，进而降低稠油稀化生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构形式示意图

图2是本发明的弹性支撑注汽装置结构示意图

图3是本发明的配汽阀的结构形式示意图

具体实施方式

由图1可见，本发明包括现有水平井分段注汽管柱的所有组成部件，即垂直隔热管、水平隔热管和联接于两者之间的伸缩管组成的隔热管1，以及由前至后，即图示由左至右串联于水平隔热管上的分配器3、扶正器4、封隔器5和扶正器4各功能部件。本发明与现有技术的区别在于它还设置弹性支撑注汽装置2，该装置位于水平隔热管的最前部，即位于设置在水平隔热管上的其它各功能部件的前部。

为了使本发明能够针对位于水平隔热管后部的、注汽腔内的各油层动用情况，对其实施精准注汽，取得更好的稠油稀化效果，本发明还在水平隔热管的后端内孔中密封固定联接丝堵7，在位于该丝堵前部的水平隔热管管段上串联了如图3所示的配汽阀6。在本实施例中，配汽阀的设置数量为2个。当然，在实际应中，配汽阀的设置数量可以根据具体使用需要增减，它可以是1个，或多余2个。

由图2可见，本发明的弹性支撑注汽装置由现有的热动封隔器和设置在其中心管上的现有堵球阻隔器的径向定位机构组成。其中：

热动封隔器的基本构造与现有技术完全相同。它由中心管26等组成，中心管右侧外部设置软体胀环10及其轴向定位部件，该定位部件由上接头8、压帽9、密封挡套11组成；软体胀环左侧中心管外部通过锁紧环20等设置热动液压缸，该热动液压缸分别由缸体、活塞16及其推力头、热胀液17组成。其中，缸体由缸筒18、缸盖19组成，活塞推力头由止动外环12、止动内环14、外套15、补偿弹簧13组成。该活塞推力头与中心管之间设置棘齿式止回机构，该活塞推力头与所述软体胀环内孔相配用，两者构成软体胀环的径向扩胀机构。此外，上述中心管26左端制有外螺纹、上接头8内孔中制有内螺纹，该内、外螺纹构成了邻接件连接结构。

上述中心管26左侧外部通过定位帽25固定设置了堵球限位器的径向定位机构，该机构与现有技术完全相同。它分别由一对限位帽27，以及位于限位帽之间的若干支撑块21等构成，该支撑块与中心管26之间设置其径向滑动机构和弹性支撑机构，该支撑块的内端外侧与限位帽的周壁内圆面之间设置其径向防脱机构；该支撑块的轴向两侧各端面与其同侧限位帽的内端面相配用，两者形成滑动接触。

上述支撑块21的中部制有导向孔，该导向孔与固定在中心管上的导向柱22相配用，两者滑动接触，该导向孔与导向柱构成所述支撑块的径向滑动机构。

上述支撑块21的导向孔两侧制有推力弹簧定位孔，在弹簧定位孔内与中心管外圆之间设置推力弹簧23，由此构成所述支撑块的弹性支撑机构。

上述支撑块21的内端即与中心管26轴线相近一端左右两侧制有外凸体24，该外凸体与其同侧限位帽的周壁内圆面相配用，能在支撑块径向外移至极限位置时，使两者形成卡滞接触，用以防止支撑块脱离限位扣帽，由此构成所述支撑块的径向防脱机构。

本发明的工作原理：将本发明送入井下后，弹性支撑注汽装置2的堵球阻隔器的径向定位机构将在其支撑弹簧23和支撑块21的作用下，自行与其所在部位的油井套管内孔之间实现径向定位，使两者保持同轴。注入蒸汽时，弹性支撑注汽装置2的热动封隔器将在蒸汽热能作用下，使其活塞在热胀液17的推动下向右伸出，使软体胀环10在活塞推力头的内撑力作用下外胀，从而将其所在部位的油管外表面与油井套管内表面之间形成的环形间隙封闭，进而使本发明达到自行隔热目的。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种水平井分段注汽管柱，它包括水平隔热管，其特点是在水平隔热管的最前部串联弹性支撑注汽装置。本发明实现后，由于它设置了弹性支撑注汽装置，使之在注汽过程中，能够与油井套管内孔之间自行实现稳定可靠的径向弹性定位，并对其所在部位的水平隔热管外圆与油井套管内孔之间的间隙形成自行封堵，从而达到自行“隔热”目的，因而它与现有技术相比，可有效简化油井套管的隔热操作，进而降低稠油稀化生产成本。

技术研发人员：孙玉贵;郭立波;刘恒;鲁箫;向峥;田玉秋
受保护的技术使用者：郭立波;孙玉贵
技术研发日：2017.01.19
技术公布日：2017.08.18