[實用新型]熱采井套管熱應力補償器

有效

• 申請號: 201720001742.5
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN206554903U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 肖華;陳芳;蔣理波;吳津;付正華;趙濤;戢能斌;羅鳳芝;何飛;趙業衛;張波;侯磊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B17/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 張洋,黃健

技術領域

本實用新型涉及熱采井套管輔助裝置，尤其涉及一種熱采井套管熱應力補償器，屬于油氣田開發技術領域。

背景技術

在稠油熱采井的生產過程中，套管損壞的最大原因就是套管在注蒸汽受熱時承受拉伸應力，冷卻后又承受壓縮應力，導致絲扣破壞或者套管變形，影響后期生產作業。

套管補償器稱管式伸縮節，是熱流體管道的補償裝置，主要用于直線管道輔設后出現的軸向熱膨脹位移吸收補償。適用于熱水、蒸氣、油脂類介質，通過滑動套管補償器的滑移運動，達到熱膨脹的補償。所以，在套管上連接熱應力補償器可以有效地解決套管變形的問題。

目前常規熱采井專用套管補償器原理基本大同小異，中心管和外管由機械剪釘連接，在注蒸汽時，當熱應力大于剪釘剪切力時，剪釘剪斷，中心管和外管可相對滑動，補償器開始工作，實現套管的伸縮補償。

現有常規熱采井專用套管補償器存在的最大缺點是剪釘剪切力較小，套管在下入過程中可能因井下情況不明，致使剪釘受磨阻原因極易被提前剪斷。剪釘被提前剪斷，一方面，造成補償距離被提前占用，注蒸汽時無法起到補償作用；另一方面，在套管繼續下入過程中，套管熱力補償器無法向下傳遞扭矩，影響套管繼續下入和后期生產作業。所以，急需改進新型套管熱應力補償器來滿足稠油熱采井的生產。

實用新型內容

本實用新型實施例提供一種熱采井套管熱應力補償器，通過在補償器的中心管與外管之間設置用于固定中心管與外管的安全銷釘，并在外管內側設置用于限定中心管與外管相對位置的熱熔性鎖定裝置，可以實現在套管下入過程中通過鎖定裝置保護安全銷釘，有效防止安全剪釘受磨阻原因被提前剪斷。

本實用新型實施例提供的熱采井套管熱應力補償器，包括：中心管、外管、短套管和上接頭，所述短套管一端連接所述上接頭，所述短套管另一端與所述外管一端同軸連接，所述外管另一端與所述中心管滑動密封配合，所述中心管與所述外管之間設置有用于固定所述中心管與所述外管的安全銷釘，所述外管內側還設置有用于限定所述中心管與所述外管相對位置的鎖定裝置，其中，所述鎖定裝置采用熱熔性材料制成。

在本實用新型一實施例中，上述鎖定裝置為采用PVC塑料制成的襯套。

在本實用新型一實施例中，上述短套管通過配合接頭與所述外管同軸連接，所述外管通過緊固套與所述中心管滑動密封配合。

在本實用新型一實施例中，上述中心管與所述外管相配合的一端設置有小接頭。

在本實用新型一實施例中，上述鎖定裝置位于所述外管內側的所述小接頭與所述配合接頭之間。

在本實用新型一實施例中，上述中心管和外管之間安裝有與所述緊固套連接的高溫密封件。

在本實用新型一實施例中，上述高溫密封件包括依次連接的大墊環、石墨環和小墊環。

在本實用新型一實施例中，上述補償器采用耐腐蝕材料加工。

在本實用新型一實施例中，上述補償器表面采用耐高溫鉻材料涂層。

基于上述，本實用新型實施例提供的熱采井套管熱應力補償器，通過在補償器的中心管與外管之間設置用于固定中心管與外管的安全銷釘，并在外管內側設置用于限定中心管與外管相對位置的熱熔性鎖定裝置，可以實現在套管下入過程中通過鎖定裝置保護安全銷釘，有效防止安全剪釘受磨阻原因被提前剪斷。

在套管下入過程中，可以通過正轉向井下工具傳遞扭矩。當完井后進行熱采時，熱熔性鎖定裝置因油井溫度升高，受熱熔化，鎖定作用消失。在注蒸汽時，當熱應力大于安全銷釘剪切力時，安全銷釘被剪斷，中心管和外管可相對滑動，補償器開始工作，實現套管的伸縮補償。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一實施例提供的熱采井套管熱應力補償器結構示意圖；

圖2為本實用新型又一實施例提供的熱采井套管熱應力補償器結構示意圖；

圖3為本實用新型再一實施例提供的熱采井套管熱應力補償器結構示意圖；

圖4為本實用新型再一實施例提供的套管熱應力補償器結構示意圖。

附圖標記說明：

1：中心管；

2：外管；

3：短套管；

4：上接頭；

5：安全銷釘；

6：鎖定裝置；

7：配合接頭；