[實用新型]一種熱采井井下安全控制裝置

有效

• 申請號: 201320526740.X
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN203441452U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 張海龍;董社霞;張保康;朱春明;劉正偉;劉明娟;莊東升;朱盛華;胡澤根
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;E21B43/24;E21B34/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 林桐苒;曲鵬

技術領域

本實用新型涉及一種安全控制裝置，具體地，涉及一種熱采井井下安全控制裝置。

背景技術

常規熱采技術如蒸汽吞吐技術、蒸汽驅技術、火燒油層、SAGD等技術在陸地已有較多應用。多元熱流體熱采技術是目前海上稠油開發的主導技術，其基本原理是將240-300℃高溫的水蒸氣、CO、CO₂從油管注入地層加熱原油，同時從油套環空注入氮氣對油管進行隔熱，地層原油經加熱后粘度降低，從而使得原油的流動性增加，關井一段時間后進行自噴生產。

現階段陸地、海上的熱采工藝在注熱及采油階段都沒有在井下作業的油管柱上配置安全控制裝置，其原因在于目前沒有耐高溫的井下安全閥和帶注氣通道的環空安全封隔技術，現有的井下安全控制裝置不能滿足耐240℃以上的高溫、耐高壓、耐腐蝕的工作環境的要求。而且，井下安全控制裝置的缺少，還給現場施工帶來了極大的安全隱患，增加了作業風險，如遭遇火災、臺風襲井、平臺傾覆等緊急情況時，因無法關閉生產通道，可能會導致油流外溢污染海洋環境，危及人員及設備安全等事故。同時，這也在一定程度上限制了多元熱流體熱采技術在海上稠油油田開發中的大規模推廣應用。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種熱采井井下安全控制裝置，該裝置能對熱采井注熱、對生產通道進行關閉或者開啟，達到緊急情況下控制油管柱流體流動的目的，從而避免安全事故的發生。

本實用新型所提供的熱采井井下安全控制裝置，包括地面控制裝置、井口穿越、油管柱、外套管、井下安全閥和注熱封隔器，油管柱與外套管之間形成環空；井下安全閥和注熱封隔器依次固定在油管柱上；井口穿越的上端與地面控制裝置連接，井口穿越的下端與井下安全閥連接，并且井口穿越的下端從環空通過管線與井下安全閥中的金屬動密封連接。

在一個實施方案中，井口穿越為全金屬穿越密封的井口穿越。

在一個實施方案中，井口穿越的上端通過液壓控制管線與地面控制裝置連接。

在一個實施方案中，井口穿越包括壓帽、卡箍和毛細鋼管，其中卡箍為錐形金屬卡箍，套設于毛細鋼管上；壓帽設置于井口穿越的上部并與卡箍相接觸；卡箍與井口采油樹形成密封。

在一個實施方案中，井下安全閥包括金屬動密封、安全閥隔熱層和閥板，其中安全閥隔熱層套設于井下安全閥外周，閥板設置于井下安全閥的下部，金屬動密封的所有部件全部為金屬材質。

在一個實施方案中，安全閥隔熱層包括密封套和隔熱材料層，隔熱材料層環設于井下安全閥外周；密封套緊挨隔熱材料層，并將隔熱材料層完全覆蓋。

在一個實施方案中，金屬動密封包括安全閥本體、固定套、支撐環、壓緊套、V形密封環和柱塞；其中柱塞與井下安全閥本體之間存在用于液體通過的間隙；壓緊套與所述柱塞為過盈配合，且壓緊套與柱塞之間設置有V形密封環；支撐環設置于固定套和壓緊套之間；安全閥本體與井下安全閥通過上金屬錐面形成金屬動密封的上密封，柱塞與井下安全閥通過下金屬錐面形成金屬動密封的下密封。

在一個實施方案中，注熱封隔器內設有環空注氣閥、密封膠筒和卡瓦，環空注氣閥設置在注熱封隔器的上端，密封膠筒套設于注熱封隔器中部外周，并將環空分成上環空和下環空兩部分，卡瓦卡設于注熱封隔器上從而將注熱封隔器固定于外套管。

在一個實施方案中，環空注氣閥為單向彈簧控制閥。

在一個實施方案中，所述熱采井井下安全控制裝置還包括設置在井下安全閥與注熱封隔器之間的隔熱補償器；隔熱補償器包括接箍、中心管、盤根壓帽、密封環、剪釘、外管和接頭，隔熱補償器通過接箍連接于油管柱上；接箍與中心管通過螺紋連接，中心管與外管之間通過剪釘連接，密封環置于盤根壓帽和外管之間，盤根壓帽和外管之間通過螺紋連接，外管和接頭之間通過螺紋連接。

本實用新型具有以下有益效果：

（1）井口穿越采用全金屬穿越密封，耐溫等級提高到350℃；

（2）采用安全隔熱層技術，利用抽真空對油管進行隔熱，保證油管柱的隔熱效果；

（3）井下安全閥采用金屬動密封，因此能達到耐高溫的效果，而且特殊的結構設計，提高了耐高溫井下安全閥的密封等級；

（4）安裝隔熱補償器，使井下油管柱在高溫狀態下實現自由伸長，降低在高溫狀態下對卡瓦沖擊的風險；

（5）注熱封隔器安裝環空注氣閥，滿足環空注氮氣隔熱和環空安全控制的要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種熱采井井下安全控制裝置結構圖；