一種注采合一補(bǔ)償裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種注采合一補(bǔ)償裝置，包括管體和轉(zhuǎn)接裝置，所述轉(zhuǎn)接裝置包括直角接頭、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)箱體；所述直角接頭包含兩個(gè)中軸線相互垂直且相互貫通的連接孔；所述轉(zhuǎn)動(dòng)箱體為中空管狀結(jié)構(gòu)，其中一端開(kāi)口設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體的中軸線上，另一端開(kāi)口設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體側(cè)面；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端插入直角接頭的轉(zhuǎn)接裝置連接孔內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端插入轉(zhuǎn)動(dòng)箱體中位于中軸線上的開(kāi)口內(nèi)部；通過(guò)轉(zhuǎn)接裝置順次將管體相互連接起來(lái)，其中位于最兩頭的兩個(gè)管體分別連接至井口和蒸汽管線。本裝置通過(guò)兩兩管體之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)改變?cè)陂L(zhǎng)度與高度方向的尺寸，達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)男Ч?；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易安裝拆卸、密封可靠、耐腐蝕。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種注采合一補(bǔ)償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于油田注汽開(kāi)采工程領(lǐng)域，尤其是對(duì)注采合一管線井口舉升高度達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的大部分稠油油藏基本上都是小斷塊稠油油藏，這類(lèi)油藏屬于低品位石油資源，原油物性差，開(kāi)發(fā)、采油、地面集輸與處理難度大。稠油油田開(kāi)發(fā)在產(chǎn)能建設(shè)中，注采合一工藝技術(shù)用于小斷塊稠油油田的開(kāi)發(fā)有著投資和運(yùn)行費(fèi)用最少，經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)勢(shì)。注采合一管道即井口到分井計(jì)量站的注蒸汽、出油功能合一的管道。在高溫蒸氣管路中，由于溫度的交替變化，其材料的延伸長(zhǎng)度亦隨時(shí)發(fā)生變化，這就使運(yùn)行管路中的管道產(chǎn)生扭曲變形或斷裂，損壞管路的固定裝置。如采油井口下方幾千米的管道經(jīng)高溫蒸汽加熱，管線膨脹對(duì)井口起到舉升作用。當(dāng)停止注汽時(shí)，隨著溫度降低，井口的高度又逐步回落到原有位置。
[0003]傳統(tǒng)高溫高壓管線采用的是球形補(bǔ)償器。球形補(bǔ)償器是利用萬(wàn)向節(jié)原理，通過(guò)球體在有限角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)男Ч?。然而單套球形補(bǔ)償器不具備補(bǔ)償效果，為實(shí)現(xiàn)井口高度補(bǔ)償時(shí)，必須有三套配合使用方可達(dá)到高度補(bǔ)償。球形補(bǔ)償器的球體經(jīng)表面鍍鉻處理。該產(chǎn)品球面密封采用軟硬密封結(jié)合的密封方式，這種密封結(jié)構(gòu)在球體轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，會(huì)造成填料的損失，導(dǎo)致密封效果失效，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)漏汽情況。當(dāng)球體在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中球面的鍍鉻層被磨損后，球體不能耐腐蝕，又會(huì)導(dǎo)致后期采油階段漏油。
[0004]球形補(bǔ)償器采用對(duì)焊方式，在現(xiàn)場(chǎng)必須三套配合使用。在安裝過(guò)程中至少需要6道焊口，并需與彎管、直管連接，給現(xiàn)場(chǎng)安裝、檢修和維護(hù)帶來(lái)不便。因密封效果不佳，該產(chǎn)品使用壽命較短，需經(jīng)常維修，維修成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種注采合一補(bǔ)償裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中球形補(bǔ)償器使用需要多套配合使用，現(xiàn)場(chǎng)操作及后期維護(hù)均較為繁瑣且密封效果不佳的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種注采合一補(bǔ)償裝置，包括管體和轉(zhuǎn)接裝置，所述轉(zhuǎn)接裝置包括直角接頭、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)箱體；所述直角接頭包含兩個(gè)中軸線相互垂直且相互貫通的連接孔，其中一個(gè)為轉(zhuǎn)接裝置連接孔，另一個(gè)為管體連接孔；所述轉(zhuǎn)動(dòng)箱體為中空管狀結(jié)構(gòu)，其中一端開(kāi)口設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體的中軸線上，另一端開(kāi)口設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體側(cè)面；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端插入直角接頭的轉(zhuǎn)接裝置連接孔內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端插入轉(zhuǎn)動(dòng)箱體中位于中軸線上的開(kāi)口內(nèi)部；每個(gè)轉(zhuǎn)接裝置中直角接頭中的連接孔和轉(zhuǎn)動(dòng)箱體上的開(kāi)口均與管體相匹配，通過(guò)轉(zhuǎn)接裝置順次將管體相互連接起來(lái)，其中位于最兩頭的兩個(gè)管體分別連接至井口和蒸汽管線。轉(zhuǎn)動(dòng)箱體可以繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)箱體相連的管體實(shí)現(xiàn)與以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為中心的旋轉(zhuǎn)，從而改變兩個(gè)管道之間的相對(duì)位置，多組轉(zhuǎn)動(dòng)裝置與管體配合，便實(shí)現(xiàn)本裝置在高度和長(zhǎng)度方向的改變，從而配合不同的工況達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)男Ч?br> [0008]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，兩兩管體中的一個(gè)管體一端插入并用硬質(zhì)合金焊接至直角接頭的管體連接孔內(nèi)，另一個(gè)管體的一端插入并并用硬質(zhì)合金焊接至位于轉(zhuǎn)動(dòng)箱體側(cè)面的開(kāi)口中。保證管體之間連接可靠，且硬質(zhì)合金耐腐蝕性能良好。
[0009]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸插入轉(zhuǎn)動(dòng)箱體的一端的外壁上設(shè)有一圈凹槽，在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體的開(kāi)口內(nèi)部設(shè)有兩層臺(tái)階，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸抵在靠?jī)?nèi)的一層臺(tái)階上，靠外的臺(tái)階與轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間形成密封面，在密封面上設(shè)置有密封裝置，沿轉(zhuǎn)動(dòng)箱體軸向由內(nèi)向外的方向，所述密封裝置上依次設(shè)有開(kāi)口環(huán)、填料和填料壓帽，所述開(kāi)口環(huán)套在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的凹槽上并架在外臺(tái)階上，所述填料與開(kāi)口環(huán)、填料壓帽之間還設(shè)置有填料墊環(huán)，所述填料壓帽上設(shè)有手柄，所述手柄穿過(guò)填料壓帽插入至轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置的對(duì)應(yīng)的固定孔中。開(kāi)口環(huán)和填料配合將轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體內(nèi)，填料壓帽將填料壓實(shí)后，手柄插入轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的固定孔中，起到密封裝置的固定作用。采油過(guò)程先注入高溫高壓蒸汽，密封裝置保證本補(bǔ)償裝置的密封性能良好，轉(zhuǎn)動(dòng)箱體與轉(zhuǎn)動(dòng)軸在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的密封性不受影響。
[0010]進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，最兩頭的兩個(gè)管體上連接有卡箍頭。實(shí)現(xiàn)與井口和蒸汽管線之間的快速連接。
[0011 ] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，所述管體和轉(zhuǎn)接裝置采用耐腐蝕處理和耐低溫處理。適用于高寒條件下且原油具有較高腐蝕性的惡劣開(kāi)采條件。
[0012]作為優(yōu)選的，在本發(fā)明中，所述填料為石墨與不銹鋼的混合物。石墨為柔性材料，不銹鋼乃腐蝕，該混合物組成的填料密封性能佳。
[0013]有益效果:
[0014]本發(fā)明的注采合一補(bǔ)償器是針對(duì)高溫管路的工況專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置連接兩兩管體，實(shí)現(xiàn)兩兩管體之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而改變本裝置在長(zhǎng)度與高度方向的尺寸，達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)男Ч蛊浒踩€(wěn)定運(yùn)行；
[0015]本裝置在旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)箱體之間采用密封裝置，密封可靠，能同時(shí)承受油、汽雙介質(zhì)的密封要求；
[0016]本裝置為整體式結(jié)構(gòu)，在更換和維修時(shí)可以整體拆卸，且兩頭的卡箍連接方式使拆卸更為方便快捷。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為手柄插入轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定孔的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]如圖1所示的一種注采合一補(bǔ)償裝置，包括4段管體I和3個(gè)轉(zhuǎn)接裝置，管體I分別長(zhǎng)為L(zhǎng)1、L2、L3和L4，轉(zhuǎn)接裝置的長(zhǎng)度為H，管體I與轉(zhuǎn)接裝置均經(jīng)過(guò)耐腐蝕處理和耐低溫處理，以適應(yīng)西部惡劣的開(kāi)采環(huán)境。
[0021]所述每個(gè)轉(zhuǎn)接裝置包括直角接頭2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸3和轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4 ;所述直角接頭2包含兩個(gè)中軸線相互垂直且相互貫通的連接孔，其中一個(gè)為轉(zhuǎn)接裝置連接孔，另一個(gè)為管體連接孔；所述轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4為中空管狀結(jié)構(gòu)，其中一端開(kāi)口設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4的中軸線上，另一端開(kāi)口設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4側(cè)面；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的一端插入直角接頭2的轉(zhuǎn)接裝置連接孔內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸2的另一端插入轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4中位于中軸線上的開(kāi)口內(nèi)部,轉(zhuǎn)動(dòng)軸插入轉(zhuǎn)動(dòng)箱體的一端的外壁上設(shè)有一圈凹槽，在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體的開(kāi)口內(nèi)部設(shè)有兩層臺(tái)階，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸抵在靠?jī)?nèi)的一層臺(tái)階上，靠外的臺(tái)階與轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間形成密封面，在密封面上設(shè)置有密封裝置，沿轉(zhuǎn)動(dòng)箱體軸向由內(nèi)向外的方向，所述密封裝置上依次設(shè)有開(kāi)口環(huán)、填料和填料壓帽，所述開(kāi)口環(huán)套在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的凹槽上并架在外臺(tái)階上，所述填料與開(kāi)口環(huán)、填料壓帽之間還設(shè)置有填料墊環(huán)，所述填料壓帽上設(shè)有手柄，如圖2所示，所述手柄穿過(guò)填料壓帽插入至管體上設(shè)置的對(duì)應(yīng)的固定孔中。
[0022]轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4與轉(zhuǎn)動(dòng)軸3之間的密封面上設(shè)置有密封裝置，沿轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4軸向由內(nèi)向外的方向，所述密封裝置上依次設(shè)有開(kāi)口環(huán)5、填料6和填料壓帽7，所述填料6與開(kāi)口環(huán)
5、填料壓帽7之間還設(shè)置有填料墊環(huán)8，該填料6為柔性石墨與耐腐蝕不銹鋼的混合填料，密封裝置為一整體。
[0023]每個(gè)轉(zhuǎn)接裝置中直角接頭2中的連接孔和轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4上的開(kāi)口均與管體I相匹配。兩兩管體I中的一個(gè)管體I一端插入并用硬質(zhì)合金焊接至直角接頭2的管體連接孔內(nèi)，另一個(gè)管體I的一端插入并用硬質(zhì)合金焊接至位于轉(zhuǎn)動(dòng)箱體4側(cè)面的開(kāi)口中。如圖1中所示，通過(guò)轉(zhuǎn)接裝置順次將管體I相互連接起來(lái)，其中位于最兩頭的兩個(gè)管體I上連接有卡箍頭9，通過(guò)卡箍頭9方便快捷地分別連接至井口和蒸汽管線。
[0024]在使用過(guò)程中，前期通過(guò)本發(fā)明裝置注入高壓蒸汽，后期通過(guò)本發(fā)明裝置反方向出油。本發(fā)明中的密封裝置和硬質(zhì)合金焊接工藝，實(shí)現(xiàn)同時(shí)滿足油、汽雙介質(zhì)條件下的密封與耐腐蝕性。
[0025]圖中所示，具有3個(gè)轉(zhuǎn)接裝置，形成3個(gè)自轉(zhuǎn)軸。在使用時(shí)，隨時(shí)根據(jù)熱脹冷縮的變化，利用3個(gè)自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度自動(dòng)補(bǔ)償本裝置在高度和長(zhǎng)度方向的變化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康?。?dāng)將所有管體均選轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，總長(zhǎng)L為4個(gè)管體的長(zhǎng)度之和，高度為O ;當(dāng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)接裝置一定角度后，總長(zhǎng)變短，高度變高，如當(dāng)轉(zhuǎn)接狀裝置將中間兩根管體I旋轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，高度為L(zhǎng)2與L3之和。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種注采合一補(bǔ)償裝置，其特征在于:包括管體(I)和轉(zhuǎn)接裝置，所述轉(zhuǎn)接裝置包括直角接頭(2)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)和轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4);所述直角接頭(2)包含兩個(gè)中軸線相互垂直且相互貫通的連接孔，其中一個(gè)為轉(zhuǎn)接裝置連接孔，另一個(gè)為管體(I)連接孔；所述轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)為中空管狀結(jié)構(gòu)，其中一端開(kāi)口設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)的中軸線上，另一端開(kāi)口設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)側(cè)面；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的一端插入直角接頭(2)的轉(zhuǎn)接裝置連接孔內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的另一端插入轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)中位于中軸線上的開(kāi)口內(nèi)部；每個(gè)轉(zhuǎn)接裝置中直角接頭(2)中的連接孔和轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)上的開(kāi)口均與管體(I)相匹配，通過(guò)轉(zhuǎn)接裝置順次將管體(I)相互連接起來(lái)，其中位于最兩頭的兩個(gè)管體(I)分別連接至井口和蒸汽管線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注采合一補(bǔ)償裝置，其特征在于:兩兩管體(I)中的一個(gè)管體(I) 一端插入并用硬質(zhì)合金焊接至直角接頭(2 )的管體(I)連接孔內(nèi)，另一個(gè)管體(I)的一端插入并用硬質(zhì)合金焊接至位于轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)側(cè)面的開(kāi)口中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注采合一補(bǔ)償裝置，其特征在于:轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)插入轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)的一端的外壁上設(shè)有一圈凹槽，在轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)的開(kāi)口內(nèi)部設(shè)有兩層臺(tái)階，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)抵在靠?jī)?nèi)的一層臺(tái)階上，靠外的臺(tái)階與轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)之間形成密封面，在密封面上設(shè)置有密封裝置，沿轉(zhuǎn)動(dòng)箱體(4)軸向由內(nèi)向外的方向，所述密封裝置上依次設(shè)有開(kāi)口環(huán)(5)、填料(6)和填料壓帽(7)，所述開(kāi)口環(huán)(5)套在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的凹槽上并架在外臺(tái)階上，所述填料(6)與開(kāi)口環(huán)(5)、填料壓帽(7)之間還設(shè)置有填料墊環(huán)(8)，所述填料壓帽(7)上設(shè)有手柄，所述手柄穿過(guò)填料壓帽(7)插入至轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)上設(shè)置的對(duì)應(yīng)的固定孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注采合一補(bǔ)償裝置，其特征在于:最兩頭的兩個(gè)管體(I)上連接有卡箍頭(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注采合一補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述管體(I)和轉(zhuǎn)接裝置采用耐腐蝕處理和耐低溫處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種注采合一補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述填料(6)為石墨與不銹鋼的混合物。
【文檔編號(hào)】E21B43/24GK103670354SQ201410005032
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】薛華, 魏高華, 鄧洪彬, 王坤, 王龍娟 申請(qǐng)人:江蘇萬(wàn)興石油裝備有限公司