專利名稱：井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型特別涉及一種井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置。
背景技術(shù)：
稠油開采需要向地層注入蒸汽，油井注入蒸汽前，在井筒內(nèi)下入隔熱管柱，蒸汽通過隔熱管柱導(dǎo)入地層，達(dá)到稠油降粘目的，便于順利采出。為減少熱損失，保護(hù)井內(nèi)套管，通常在注蒸汽隔熱管柱下端連接注蒸汽封隔器，使蒸汽通過隔熱管柱導(dǎo)入地層前，不再返回井內(nèi)套管與隔熱管柱所形成的環(huán)形空間。隔熱管柱在注入蒸汽過程中存在熱脹冷縮現(xiàn)象， 需要在隔熱管柱上連接補(bǔ)償裝置，以克服隔熱管柱熱脹冷縮，避免其下端連接的熱敏封隔器失效。傳統(tǒng)補(bǔ)償器管體使用普通油管，未作隔熱處理，注入蒸汽過程中造成巨大熱損失。 而后經(jīng)改進(jìn)的隔熱補(bǔ)償器在注蒸汽封隔器座封初期，其密封膠筒未充分?jǐn)U張前，受到下部隔熱管柱重力作用會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)，使密封膠筒與套管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，容易造成密封失效。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種密封可靠性高，具有補(bǔ)償功能，能夠避免密封膠筒與套管內(nèi)壁摩擦損傷而造成的密封失效，工作可靠的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括隔熱管，在隔熱管兩端分別設(shè)有上、下變扣接頭，在隔熱管下部套裝有注蒸汽封隔器，其特殊之處是所述的注蒸汽封隔器是由密封鋼體，設(shè)在密封鋼體內(nèi)且依次嵌套的金屬滑套、坐封錐套和密封膠筒構(gòu)成，在金屬滑套和坐封錐套上設(shè)有相互配合的錐面，坐封錐套和密封膠筒固定在密封鋼體內(nèi)，在密封鋼體上端均布有與金屬滑套對(duì)應(yīng)的噴射孔，在密封鋼體上端固接有壓力缸體，在壓力缸體內(nèi)對(duì)應(yīng)噴射孔處設(shè)有氣體發(fā)生器或囊裝液體，所述的密封鋼體下端與下變扣接頭粘接。上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，在密封鋼體與隔熱管之間設(shè)有密封填料，以提高密封效果。上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，所述的密封鋼體是由一個(gè)套管和設(shè)在套管兩端的上、下壓蓋構(gòu)成，其中下壓蓋與套管通過螺紋連接，所述的噴射孔設(shè)在上壓蓋上，所述的金屬滑套、坐封錐套和密封膠筒套在套管上且位于上、下壓蓋之間。上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，在上壓蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)環(huán)形滑槽，所述的金屬滑套上部與環(huán)形滑槽間隙配合并插入環(huán)形滑槽內(nèi)。上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，在壓力缸體內(nèi)對(duì)應(yīng)噴射孔處分別設(shè)有儲(chǔ)壓腔，所述的氣體發(fā)生器或囊裝液體裝在儲(chǔ)壓腔內(nèi)。上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，所述的坐封錐套是由一個(gè)硬金屬套和固定套裝在硬金屬套上的錐形密封套構(gòu)成，以避免坐封錐套卡死。上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，在硬金屬套下部均布有條形豁口，條形豁口延伸至坐封錐套的錐面上端，以使金屬滑套能夠迅速撐開坐封錐套，實(shí)現(xiàn)快速坐封。[0011]上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，所述的錐形密封套是由軟金屬材料制成。上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，所述的噴射孔上端為錐形孔，以使氣體發(fā)生器或囊裝液體產(chǎn)生的高壓氣流快速通過噴射孔，從而確?？焖僮?。上述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，所述的囊裝液體為囊裝防凍液或囊裝酒精。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是通過注入隔熱管內(nèi)的高溫蒸汽使氣體發(fā)生器或囊裝液體受熱爆破產(chǎn)生高壓氣流，推動(dòng)金屬滑套下滑，從而通過坐封錐套撐開密封膠筒強(qiáng)制坐封，密封可靠性高；由于密封鋼體下端與下變扣接頭粘接，受熱后密封鋼體與下變扣接頭分離，因此具有補(bǔ)償功能，能夠避免注蒸汽封隔器坐封初期密封膠筒與套管內(nèi)壁摩擦損傷而造成的密封失效；工作可靠，回收方便。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖。圖中下變扣接頭1，注蒸汽封隔器2，密封鋼體3，上變扣接頭4，隔熱管5，氣體發(fā)生器或囊裝液體6，壓力缸體7，儲(chǔ)壓腔701，上壓蓋8，噴射孔801，環(huán)形滑槽802，硬金屬套 9，金屬滑套10，錐形密封套11，密封膠筒12，套管13，下壓蓋14，密封填料15。
具體實(shí)施方式
如圖所示，該井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置包括一根隔熱管5，該隔熱管5為真空隔熱管，在隔熱管5的兩端分別通過螺紋連接有上變扣接頭4和下變扣接頭1，在隔熱管5下部套裝有注蒸汽封隔器2，所述的注蒸汽封隔器2是由一個(gè)密封鋼體3，設(shè)在密封鋼體3內(nèi)且依次嵌套的金屬滑套10、坐封錐套和密封膠筒12構(gòu)成。所述的密封鋼體3是由一個(gè)套管13及設(shè)在套管13兩端的上壓蓋8和下壓蓋14構(gòu)成，其中下壓蓋14與套管13通過螺紋連接，上壓蓋8與套管13為一體或通過螺紋連接，本實(shí)施例以上壓蓋8與套管13做成一體為例，所述的金屬滑套10、坐封錐套和密封膠筒12套在套管13上且位于上、下壓蓋之間，在套管13與隔熱管5之間設(shè)有密封填料15。在金屬滑套10和坐封錐套上設(shè)有相互配合的錐面，所述的坐封錐套是由一個(gè)硬金屬套9和固定套裝在硬金屬套9上的錐形密封套11構(gòu)成，硬金屬套9上部與上壓蓋8通過螺釘固接，在硬金屬套9下部均布有條形豁口 901，條形豁口 901延伸至坐封錐套的錐面上端，所述的錐形密封套11是由軟金屬材料制成。密封膠筒12固定夾持在密封鋼體3的上、下壓蓋之間，在上壓蓋8內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)環(huán)形滑槽802，所述的金屬滑套10上部與環(huán)形滑槽802間隙配合并插入環(huán)形滑槽802內(nèi)。在上壓蓋8上均布有與金屬滑套10對(duì)應(yīng)的噴射孔801，噴射孔上端為錐形孔，噴射孔801與環(huán)形滑槽802相通。在密封鋼體3上端通過螺紋連接有套在隔熱管5上的壓力缸體7，在壓力缸體7內(nèi)對(duì)應(yīng)噴射孔801處分別設(shè)有儲(chǔ)壓腔701，在儲(chǔ)壓腔701內(nèi)裝有氣體發(fā)生器或囊裝液體6，其中囊裝液體可為囊裝防凍液或囊裝酒精等液體，優(yōu)選用囊裝防凍液。所述的密封鋼體3下端與下變扣接頭1通過密封膠粘接，密封膠在120°C高溫下即失效。 使用時(shí)，將該裝置通過上變扣接頭4與注蒸汽隔熱管柱連接，下變扣接頭1可作為蒸汽出口，將蒸汽送入地層，也可根據(jù)需要在下變扣接頭1上連接一根或多根油管。注汽井開始注蒸汽，注蒸汽隔熱管柱隨溫度升高而伸長(zhǎng)，在井底溫度升至200°c前，該裝置隨注蒸汽隔熱管柱下移，當(dāng)井下溫度升至200°C左右時(shí)，氣體發(fā)生器或囊裝液體6受熱爆破產(chǎn)生高壓氣流，推動(dòng)金屬滑套10下滑，從而通過坐封錐套撐開密封膠筒12強(qiáng)制坐封；此時(shí)密封鋼體3與下變扣接頭1由于密封膠失效而分離，注蒸汽封隔器2因密封膠筒12擴(kuò)張坐封后固定在井內(nèi)套管內(nèi)壁，封堵井內(nèi)套管與注蒸汽隔熱管柱所形成的環(huán)形空間。隨后井下溫度繼續(xù)升高，注蒸汽隔熱管柱隨溫度升高而繼續(xù)伸長(zhǎng)，使隔熱管5通過密封鋼體3中心繼續(xù)下移，直到井下溫度升至30(TC左右不再升高，該補(bǔ)償一體裝置完成補(bǔ)償。
權(quán)利要求1.一種井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，包括隔熱管，在隔熱管兩端分別設(shè)有上、下變扣接頭，在隔熱管下部套裝有注蒸汽封隔器，其特征是所述的注蒸汽封隔器是由密封鋼體，設(shè)在密封鋼體內(nèi)且依次嵌套的金屬滑套、坐封錐套和密封膠筒構(gòu)成，在金屬滑套和坐封錐套上設(shè)有相互配合的錐面，坐封錐套和密封膠筒固定在密封鋼體內(nèi)，在密封鋼體上端均布有與金屬滑套對(duì)應(yīng)的噴射孔，在密封鋼體上端固接有壓力缸體，在壓力缸體內(nèi)對(duì)應(yīng)噴射孔處設(shè)有氣體發(fā)生器或囊裝液體，所述的密封鋼體下端與下變扣接頭粘接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是在密封鋼體與隔熱管之間設(shè)有密封填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是所述的密封鋼體是由一個(gè)套管和設(shè)在套管兩端的上、下壓蓋構(gòu)成，其中下壓蓋與套管通過螺紋連接，所述的噴射孔設(shè)在上壓蓋上，所述的金屬滑套、坐封錐套和密封膠筒套在套管上且位于上、下壓蓋之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是在上壓蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)環(huán)形滑槽，所述的金屬滑套上部與環(huán)形滑槽間隙配合并插入環(huán)形滑槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是在壓力缸體內(nèi)對(duì)應(yīng)噴射孔處分別設(shè)有儲(chǔ)壓腔，所述的氣體發(fā)生器或囊裝液體裝在儲(chǔ)壓腔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是所述的坐封錐套是由一個(gè)硬金屬套和固定套裝在硬金屬套上的錐形密封套構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是在硬金屬套下部均布有條形豁口，條形豁口延伸至坐封錐套的錐面上端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是所述的錐形密封套是由軟金屬材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3或5所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是所述的噴射孔上端為錐形孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，其特征是所述的囊裝液體為囊裝防凍液或囊裝酒精。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種井下注蒸汽密封隔熱補(bǔ)償一體裝置，包括隔熱管，在隔熱管兩端分別設(shè)有上、下變扣接頭，在隔熱管下部套裝有注蒸汽封隔器，其特殊之處是所述的注蒸汽封隔器是由密封鋼體，設(shè)在密封鋼體內(nèi)且依次嵌套的金屬滑套、坐封錐套和密封膠筒構(gòu)成，在金屬滑套和坐封錐套上設(shè)有相互配合的錐面，坐封錐套和密封膠筒固定在密封鋼體內(nèi)，在密封鋼體上端均布有與金屬滑套對(duì)應(yīng)的噴射孔，在密封鋼體上端固接有壓力缸體，在壓力缸體內(nèi)對(duì)應(yīng)噴射孔處設(shè)有氣體發(fā)生器或囊裝液體，密封鋼體下端與下變扣接頭粘接。優(yōu)點(diǎn)是密封可靠性高；具有補(bǔ)償功能，能夠避免注蒸汽封隔器坐封初期密封膠筒與套管內(nèi)壁摩擦損傷而造成的密封失效；工作可靠，回收方便。
文檔編號(hào)E21B33/127GK201953365SQ20112003204
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者蒯澤明 申請(qǐng)人:蒯澤明