[發(fā)明專利]監(jiān)測套管升高的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010400183.1
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN113090217B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍宏博;張曉誠;竇蓬;陳毅;王桂萍;陳卓;王嘯;岳明;王曉雷;林家昱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油集團(tuán)有限公司;中海石油（中國）有限公司天津分公司
• 主分類號: E21B33/047
• 分類號: E21B33/047;E21B47/00;E21B43/24
• 代理公司: 天津三元專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 12203
• 代理人: 高鳳榮

一種套管升高指示裝置及監(jiān)測套管升高的方法，該裝置包括：套管、垂直安裝在套管中部的油管、套裝在套管外面的套管頭，其中，套管的外形為┻形結(jié)構(gòu)，套管的豎立柱的通孔上安裝有油管，且該套管與油管之間安裝有耐高溫釤鈷磁鐵；套管頭的外形為筒形結(jié)構(gòu)，套管頭及油管的上端安裝有油管掛，套管頭的下面兩端與二級套管頭相連，且二級套管頭的下面連接一級套管頭；一級套管頭與套管之間環(huán)空；套管頭上還設(shè)有無磁小鐵珠和采油樹，該采油樹通過管道和數(shù)個閥門與熱蒸汽注入口相連，且采油樹與熱蒸汽注入口呈十字形連接。本發(fā)明不僅能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測套管受熱伸長尺寸，而且，還能解決套管頭監(jiān)測套管升高的問題，降低了設(shè)備成本，提高了套管頭的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油開采工程領(lǐng)域，尤其涉及一種套管升高指示裝置及監(jiān)測套管升高的方法。

背景技術(shù)

目前，稠油在世界油氣資源中占有較大的比例。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界稠油、超稠油和天然瀝青的儲量約為1000×10⁸t，因此，對于稠油開發(fā)具有廣闊地前景。但是，由于在稠油儲量中，其冷采開發(fā)難以有效地動用：而在稠油熱采井和注采井中，經(jīng)常會發(fā)生由于套管受熱升高所引起地套管頭裝置抬升現(xiàn)象；套管頭裝置的抬升不僅會使得采油樹位置變化，容易使生產(chǎn)管線變形或破壞；而且，還可能引起套管頭裝置密封失效、套管破壞。在我國，四川盆地、勝利油田、遼河油田、渤海油田普遍存在由于套管受熱將套管頭裝置頂起抬升，所導(dǎo)致的安全隱患問題。

為了解決上述問題，章國華發(fā)表在石油鉆采工藝2013年38卷第2期《可伸縮式熱采套管頭》的研制一文中，公開闡述了套管頭的通用原理：以及保證其在高溫下，套管發(fā)生形變后，套管頭密封的問題，以確保套管頭的安全。章國華認(rèn)為：目前的熱采套管頭，雖然能夠保證不被抬升，但是，其無法監(jiān)測套管頭內(nèi)部套管的伸長情況，一方面不利于套管升高的監(jiān)測，存在一定地安全隱患；另一方面還存在套管伸縮余量的套管頭，無法監(jiān)測套管升高情況。

林元華等人發(fā)表在石油鉆采工藝2016年38卷第5期的《一種預(yù)測套管頭抬升高度的新方法》一文中，公開闡述了套管頭抬升發(fā)生的原因，并建立了套管頭抬升高度的預(yù)測模型，但是，由于套管升高的高度只能通過套管頭的升高判斷，而套管頭升高存在一定的安全隱患問題；且由于套管升高與固井、井內(nèi)熱流體、地層等諸多因素相關(guān)，其預(yù)測方法仍難以保證對其進(jìn)行精確計(jì)算。

申請?zhí)枮椋?017100159914中，公開了一種水泥環(huán)密封性及套管抬升的實(shí)驗(yàn)裝置，其過套管抬升實(shí)驗(yàn)裝置的指示裝置為“位移傳感器”，雖然，位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對套管升高的監(jiān)測，但是，由于其容易受高溫高壓影響，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴，且存在失效風(fēng)險(xiǎn)，可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種套管升高指示裝置及監(jiān)測套管升高的方法,以解決監(jiān)測套管升高及套管頭存在失效風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種套管升高指示裝置，包括：套管、垂直安裝在套管中部的油管、套裝在套管外面的套管頭，其中，套管的外形為┻形結(jié)構(gòu)，套管的豎立柱中心處設(shè)有通孔；通孔上安裝有油管，且該套管與油管之間安裝有耐高溫釤鈷磁鐵；套管頭的外形為筒形結(jié)構(gòu)，套管頭中心孔設(shè)有通孔；通孔的上端及油管的上端安裝有油管掛，套管頭的下面兩端與二級套管頭相連，且二級套管頭與位于下面的一級套管頭連接在一起；且一級套管頭與套管之間的連接為環(huán)空；套管頭上還設(shè)有無磁小鐵珠，且無磁小鐵珠套裝在套管頭的下部位置；套管頭的上表面還豎直設(shè)置有采油樹，該采油樹通過管道和數(shù)個閥門與熱蒸汽注入口相連，且采油樹與熱蒸汽注入口呈十字形連接。

進(jìn)一步，所述套管的直徑為244.5mm。

進(jìn)一步，所述耐高溫釤鈷磁鐵的形狀為環(huán)形，并安裝在打磨平整的套管的頂部，且該耐高溫釤鈷磁鐵的內(nèi)徑等于套管豎立柱的內(nèi)徑，外徑不大于套管頭的內(nèi)徑，耐高溫釤鈷磁鐵的高度為25.4mm，能夠滿足能夠固定在套管頂部，而不阻礙套管在套管頭內(nèi)部受熱伸長及降溫收縮。