[實用新型]熱采注汽井管柱補償封隔裝置

有效

• 申請號: 201120416025.1
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN202483539U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 錢欽;杜勇;鄒群;萬德鑫;龔雪峰;段志剛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司樁西采油廠
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B33/12
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 周京蘭

技術領域

本實用新型涉及油田稠油熱采井的井下采油工具，特別是熱采注汽井管柱補償封隔裝置，用于稠油熱采注汽井中，封隔地層，向油層中注入蒸汽。

背景技術

稠油是石油烴類能源中的重要組成成分，具有比常規原油資源高達數倍的巨大潛力。稠油、超稠油井，地層壓力低、流動性能差、稠油粘度高、密度大、不僅驅替效率低，而且體積掃油效率也低，會引起井筒供液不足、抽汲困難、單井產量急劇下降等問題，目前主要采用注汽熱采來提高稠油的采收率。稠油井在注汽過程中，注汽能量經過地層管線損失和井筒損失，有效被地層利用的僅僅達到50-60％，當前的注汽方式主要有兩種，一種是籠統注汽，井內不下入工具，這種注汽熱量損失較高；另一種是下入封隔器對地層和注汽油套管環空封隔開，這樣地層能量損失較小，但存在注汽管柱收縮造成封隔器密封不嚴、拖拽封隔器、解封困難等問題。現有技術只能解決單一的注汽難題，還沒有同時能夠解決注汽效率和管柱收縮難題的工具。

發明內容

本實用新型的目的是提供熱采注汽井管柱補償封隔裝置，它能克服現有技術的上述缺點，在封隔地層、提高注汽效率的同時，解決注汽管柱收縮造成的封隔器密封不嚴、拖拽封隔器，解封困難的問題。提高稠油熱采井的注汽效果，同時保護井下管柱和井下工具，降低生產成本。

本實用新型的技術解決方案是：熱采注汽井管柱補償封隔裝置包括封隔器，本裝置還設有管柱補償機構和注汽機構，管柱補償機構、注汽機構與封隔器順序連接。在封隔油層的同時，注汽管柱通過管柱補償機構實現管柱伸縮時的補償功能，注汽機構實現注蒸汽功能。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型在封隔器上部設置了管柱補償機構和注汽機構，使本工具在實現封隔地層、提高注汽效果的同時，解決了管柱收縮、封隔器密封不嚴、拖拽封隔器、解封困難的問題。本工具結構簡單，使用方便，能夠有效解決注汽時管柱的伸縮，保證了封隔器的密封效果，保護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。通過注汽熱采保證了近井地帶油氣通道暢通，有效提高了油藏的動用程度。由于可以保證正常的注汽壓力和效果，提高了單井產量，本實用新型脹封與解封容易，縮短了油井占井周期，明顯降低生產成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型管柱補償機構和注汽機構的局部結構放大示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步的詳述：參見圖1，熱采注汽井管柱補償封隔裝置包括封隔器，本裝置還設有管柱補償機構和注汽機構，管柱補償機構、注汽機構與封隔器順序連接。管柱補償機構包括上接頭1、補償管2、擋環和石墨密封組件3，石墨密封組件3和擋環穿套在補償管2上，可在補償管2上滑動，補償管2上端與上接頭1連接，也可以是絲扣連接或者是銷釘連接，附圖所示為絲扣連接。參見圖2，石墨密封組件3包括石墨密封筒和金屬骨架，石墨密封筒固化在金屬骨架上，金屬骨架的下端面上至少焊接3個插入式銷釘6；補償管2下端外圓設有臺肩，在臺肩上對應插入式銷釘6設置銷釘插入槽7。注汽機構包括上內管4和外管5，上內管4的管體上設有注汽槽8，上內管4套裝在石墨密封組件3與外管5之間，其上端與擋環絲扣連接。參見圖2，上內管4的下端外圓設有滑鍵與外管5管體上的鍵槽配合；外管5的下部內圓設有臺肩，臺肩上方內圓設有絲扣與封隔器連接。封隔器包括內套管10和下內管11，內套管10的上部外圓設有絲扣與外管5連接，內套管10與下內管11通過解封剪釘9鎖定。內套管10外套裝有密封組件12，下部依次套裝墊片13、卡瓦座14、卡瓦套筒15、彈簧片16、卡瓦牙17和墊圈19，下接頭20與下內管11下端絲扣連接，之間設有密封圈18。

本工具通過上接頭1與注汽管柱連接，下接頭20與下內管11絲扣連接。從上接頭1中投入鋼球，實現封隔器的脹封。投入的鋼球坐在下內管11的上端。然后泵入液體打壓，達到設定壓力時帶動內套管10、外管5下行，推動密封組件12、墊片13，一起推動卡瓦座14，卡瓦座14用斜面把卡瓦牙17從卡瓦套筒15中頂出，卡瓦牙17與密封組件12同時作用在套管上，此時，解封銷釘9處于鎖定狀態，實現了本工具的座封與錨定。注汽過程中，上接頭1與注汽管柱連接，管柱伸縮時，帶動補償管2上下活動，起到保護下部封隔器的作用。注汽前，通過投入鋼球在座封過程中使外管5下行，露出上內管4上的注汽槽8，使封隔器上部的注汽通道與地層連通。注汽完成后，上提注汽管柱，正旋轉，帶動補償管2上的銷釘插入槽7與石墨密封組件3上的插入式銷釘6對中并使插入式銷釘6卡入銷釘插入槽7內。繼續正旋轉注汽管柱，在設定扭矩下，解封銷釘9被剪斷，密封組件12自動收縮，卡瓦座14上行并在彈簧片16的作用下，卡瓦牙17收縮，實現本工具的解封。