一种套管液返排装置的制作方法

1.本发明涉及稠油开发技术领域，具体涉及一种套管液返排装置


背景技术：

2.稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。通常把地面密度大于0.943、地下粘度大于50厘泊的原油叫稠油。因为稠油的密度大，也叫做重油。稠油油藏一般采用蒸汽驱、蒸汽吞吐等开发方式，即将高温蒸汽注入到地下，使得稠油温度升高以使粘度降低。因此井底蒸汽干度和温度是确保注入蒸汽利用效率的重要指标，减少蒸汽热量沿程损失是稠油热采开发的重要研究课题。
3.在蒸汽吞吐和蒸汽驱实施过程中，连接管柱串使用隔热油管减少沿程的热量损失，但在现场施工过程中存在两种情况容易出现油套环空积液导致蒸汽热量沿程损失较大。情况一：对于一些新射孔井的注入井，其动液面较高，现场施工时封隔器坐封后封隔器胶桶上部存在动液面，在蒸汽注入过程中会造成大量的热量损失。情况二：对于注入一段时间的蒸汽吞吐和蒸汽驱井，由于管柱连接扣泄露等情况造成封隔器上部环空积液，最终导致热量损失。


技术实现要素：

4.为了克服现有蒸汽吞吐井和蒸汽驱井环空积液问题导致热量损失的缺陷，本发明提出了一种套管液返排装置，可将蒸汽驱和蒸汽吞吐管柱中的环空积液排到油管中，减少蒸汽注入过程中的热量损失，提高蒸汽利用率。
5.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种套管液返排装置，安装在隔热油管上，且位于隔热油管的封隔器上方位置，包括：
6.上短接管，上短接管外壁套接有固定帽，固定帽上开设有进液口；
7.外管，其一端与固定帽外壁连接，外管与上短接管之间设有特斯拉阀，特斯拉阀的特斯拉流道与进液口连通；
8.中心管，与上短接管和外管另一端连接，中心管与外管之间形成有与特斯拉流道连通的推动腔；中心管管壁上具有腔体，腔体内设有球阀，球阀的阀座与推动腔连通，球体与阀座活动连接，中心管管壁上开设有与其内部连通的排液口，球体可在上述腔体内做竖直运动以使排液口与所述腔体连通或阻断；
9.上述腔体内还设有弹簧和顶环，弹簧一端与球体连接，另一端与顶环连接，顶环用以固定弹簧底端位置；
10.还包括下短接管，连接于中心管底部内壁。
11.作为本发明的进一步实施方案，外管顶端设有位于进液口和特斯拉流道之间的压帽，压帽内设有径向设置的过滤网。
12.作为本发明的进一步实施方案，中心管管壁腔体内还设有调节螺母，调节螺母连接于顶环底部。
13.作为本发明的进一步实施方案，还包括防撞环，防撞环连接于中心管底端。
14.作为本发明的进一步实施方案，上短接管顶部连接有油管接箍，用于与隔热油管的连接。
15.作为本发明的进一步实施方案，套管液返排装置靠近所述封隔器设置。
16.作为本发明的进一步实施方案，中心管上端、下端均设有内螺纹，以与上短接管和下短接管的外螺纹配合连接。
17.作为本发明的进一步实施方案，固定帽底部外壁向内凹陷形成卡接槽，外管顶端与所述卡接槽配合卡接。
18.本发明的有益效果包括：该装置可将蒸汽驱和蒸汽吞吐管柱中环空积液排到油管中，减少注入蒸汽的热量损失，提高蒸汽利用率，具有良好的经济效益；
19.注蒸汽时通过弹簧的压力将球体压紧在阀座上实现密封，形成本装置的第一道单向流动效果，防止流体上行进入中心管管壁腔体从而泄露到油套环空中；特斯拉阀门是一种固定几何形状的被动单向导通阀，可以使流体单向流通；特斯拉流道部分形成第二道单流效果，在第一道单流效果失效后可以起到补充作用。
20.过滤网的设置可起到防止井筒内杂质进入本装置造成堵塞的问题，确保本装置的工作环境，提高使用寿命。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
22.图1是本发明套管液返排装置在隔热油管上的安装位置示意图；
23.图2是本发明套管液返排装置结构示意图。
24.图中包含的附图标记：1、隔热油管，2、封隔器，3、上短接管，4、固定帽，401、进液口，5、外管，6、中心管，7、推动腔，8、特斯拉流道，9、阀座，10、球体，11、排液口，12、弹簧，13、顶环，14、压帽，15、过滤网，16、下短接管，17、调节螺母，18、防撞环，19、油管接箍。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
26.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另一个元件。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另一个元件。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。
27.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发明的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。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。
28.实施例1
29.一种套管液返排装置，安装在隔热油管1上，且位于隔热油管1的封隔器2上方位置，套管液返排装置靠近所述封隔器2设置。
30.其结构包括：
31.油管接箍19，用于与隔热油管1的连接；不易产生疲惫断裂，连接效果好；
32.油管接箍19底部内壁连接有上短接管3，上短接管3外壁套接有固定帽4，固定帽4上开设有进液口401；
33.固定帽4底部外壁向内凹陷形成卡接槽，外管5顶端与所述卡接槽配合卡接。外管5与上短接管3之间设有特斯拉阀，特斯拉阀的特斯拉流道8与进液口401连通；
34.优选的，在外管5顶端设有位于进液口401和特斯拉流道8之间的压帽14，压帽14内设有径向设置的过滤网15，以防止井筒内杂质进入本装置造成堵塞的问题；
35.中心管6与上短接管3和外管5另一端连接，中心管6与外管5之间形成有与特斯拉流道8连通的推动腔7；
36.中心管6管壁上具有腔体，腔体内设有球阀，球阀的阀座9与推动腔7连通，球体10与阀座9活动连接，中心管6管壁上开设有与其内部连通的排液口11，球体10可在上述腔体内做竖直运动以使排液口11与所述腔体连通或阻断；
37.上述腔体内还设有弹簧12和顶环13，弹簧12一端与球体10连接，另一端与顶环13连接，顶环13用以固定弹簧12底端位置；
38.中心管6管壁腔体内还设有调节螺母17，调节螺母17连接于顶环13底部。套管液返排装置装配时需要标定弹簧12的预紧力，通过试验的方式调整调节螺母17确定套管液返排装置的开启压力，最后通过点焊的方式将调节螺母17母固定。
39.还包括下短接管16，连接于中心管6底部内壁，用以在下端与隔热油管1连接。
40.中心管6上端、下端均设有内螺纹，以与上短接管3和下短接管16的外螺纹配合连接。
41.优选的，还包括防撞环18，防撞环18连接于中心管6底端，用以保护中心管6，进一步延长使用寿命。
42.以下针对两种不同的情况阐述本装置的工作原理：
43.①
入井时套管液返排装置安装在封隔器2上方，当完井时井内有动液面存在的情况下，使用氮气车向油套环空内注入氮气，油套环空内压力升高，当到达设定值时候，气体由进液口401进入套管液返排装置，经由特斯拉流道8、推动腔7、阀座9腔体后，将球体10向下压缩弹簧12推开，排液口11与中心管6管壁腔体接通，油套环空内的液体由进液口401进入，经由特斯拉流道8、推动腔7、阀座9腔体、排液口11排入到套管液返排装置内部进而排入隔热油管1内，最终注入到底层中，保证了封隔器2上部的油套环空内无积液。氮气停注后，球体10在弹簧12的弹力作用下回推靠紧阀座9实现排液口11的封堵。
44.②
若是注入一段时间后封隔器2上部油套环空内存在积液，停注蒸汽，而后可情况
①
中所述的同样方式排掉油套环空积液。
45.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。
46.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。
47.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发明主题的一部分。