密封隔熱膨脹短節(jié)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種密封隔熱膨脹短節(jié)，由密封套，及套箍于密封套兩端的密封頭組成，密封套為多層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外依次為內(nèi)管、第一隔熱套、外管、第二密封套、隔熱空腔和外側(cè)密封套管，外管外側(cè)設(shè)置有與外管等長(zhǎng)的第二密封套，其采用35CrMoA材料制成，外側(cè)密封套管為三段式結(jié)構(gòu)，首尾段以中間段中點(diǎn)法線為軸呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，中間段與軸線平行，首尾段與與密封隔熱膨脹短節(jié)軸線的夾角為25.5度，外側(cè)密封套管的三段式結(jié)構(gòu)形成一“弓”形彈性結(jié)構(gòu)，具有密封可靠，隔熱效果好，熱量損失?。唤Y(jié)構(gòu)合理，成本低廉；適用廣泛，作業(yè)方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油開采設(shè)備領(lǐng)域，涉及稠油油藏的蒸汽開采方法中用到的密封連接 設(shè)備，特別涉及稠油蒸汽開采中用到的密封隔熱膨脹短節(jié)。 密封隔熱膨脹短節(jié)

【背景技術(shù)】
[0002] 稠油是重要的石油資源，世界稠油儲(chǔ)量占世界石油剩余可采儲(chǔ)量的53%，我國(guó)石 油剩余可采儲(chǔ)量中稠油占40%，稠油油藏埋藏深、壓力高、黏度大，開采工藝較為復(fù)雜。
[0003] 目前稠油開采方式是以蒸汽吞吐為主，蒸汽吞吐開采是周期性地向油井中注入一 定量的濕飽和蒸汽，燜井一段時(shí)間后，將油層一定范圍內(nèi)的原油加熱降粘后回采的生產(chǎn)過 程。而以這種方式開采油井，需要將多根隔熱管連接起來伸入到儲(chǔ)油層中，整個(gè)輸氣管路隔 熱性能的好壞，將會(huì)直接影響到蒸汽吞吐的質(zhì)量和開采效果，目前使用的隔熱管的密封隔 熱接頭由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，不能夠保證密封和隔熱的效果。
[0004] 傳統(tǒng)的密封器如中國(guó)專利CN2630470Y，公開了一種隔熱管接箍密封器，其采用上 下兩個(gè)接箍1、9分體組合而成，隔熱管分別套接在接箍1、9上，結(jié)合處沒有密封措施，蒸汽 可以由絲扣處泄漏，而且分體設(shè)計(jì)導(dǎo)致使用后拆分困難，另外，其中的隔熱密封套8僅起彈 性密封作用，其實(shí)質(zhì)是密封密封器與接箍，是為了防止漏出的蒸汽再次從接箍泄漏，屬于事 后補(bǔ)救。
[0005] 又如中國(guó)專利CN201412078Y，公開了一種新型隔熱管隔熱短節(jié)，通過在短節(jié)本體 1外依次設(shè)置保溫層2、隔熱層3、耐高溫管4而組成，其保溫層2需要預(yù)先在短節(jié)本體1外 加工出保溫層預(yù)留槽，制作復(fù)雜，成品率低，且該專利產(chǎn)品使用時(shí)，隔熱管螺紋連接在短節(jié) 本體1外側(cè)，與保溫層2、隔熱層3、耐高溫管4相抵近，在經(jīng)過高溫高壓的蒸汽長(zhǎng)時(shí)間注氣 后，保溫層2、隔熱層3、耐高溫管4很容易與隔熱管及套在外面的接箍黏連，使用一次后就 難以將其分開取出，造成隔熱管、接箍、隔熱管隔熱短節(jié)三者全部報(bào)廢。
[0006] 包含上述提及的已有的技術(shù)中，普遍存在著以下幾個(gè)問題： 1 :密封不徹底，容易產(chǎn)生蒸汽泄漏，不但影響吞吐質(zhì)量，還容易損壞套管； 2 :隔熱的效果不好，熱量損失太大； 3 :注汽完成后，密封隔熱接頭在隔熱管內(nèi)取出不方便，容易損壞隔熱管，浪費(fèi)嚴(yán)重。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于以上原因，本發(fā)明提供一種密封隔熱膨脹短節(jié)，其由密封套，及套箍于密封套 兩端的密封頭組成，其特征在于：密封套為多層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外依次為內(nèi)管、第一隔熱套、 外管、第二密封套、隔熱空腔和外側(cè)密封套管，其中，內(nèi)管為通長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，在密封隔熱膨脹短節(jié) 軸線方向兩端延伸，在距其端部適當(dāng)距離位置處，通過車床車掉一定厚度的管壁，然后借助 沖壓設(shè)備將該部分內(nèi)管的一半長(zhǎng)度沖壓至反扣于套在其外側(cè)的密封頭上，并在剩余一半長(zhǎng) 度上形成螺紋，密封頭采用聚四氟乙烯材料制成，密封頭大致為斜置的片狀結(jié)構(gòu)，其外形為 前端的圓臺(tái)體和后端的圓柱體構(gòu)成的組合體，圓臺(tái)母線與密封隔熱膨脹短節(jié)軸線的夾角為 25. 5度，第一隔熱套緊貼內(nèi)管設(shè)置，其采用35CrM〇A材料制成，長(zhǎng)度略小于內(nèi)管長(zhǎng)度，兩端 壓合于密封套內(nèi)，外管采用35CrM 〇A材料制成，長(zhǎng)度小于第一隔熱套長(zhǎng)度，外管外側(cè)設(shè)置有 與外管等長(zhǎng)的第二密封套，其采用35CrM〇A材料制成，外側(cè)密封套管為三段式結(jié)構(gòu)，首尾段 以中間段中點(diǎn)法線為軸呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，中間段與軸線平行，首尾段與與密封隔熱膨脹短節(jié) 軸線的夾角為25. 5度，外側(cè)密封套管在軸線方向的投影長(zhǎng)度與第二密封套相同，從而在密 封頭與外管、第二密封套和外側(cè)密封套管之間形成一三角形空腔，外側(cè)密封套管的三段式 結(jié)構(gòu)形成一"弓"形彈性結(jié)構(gòu)，其包圍起另一空腔，在使用時(shí)，本發(fā)明具有： 1、 密封可靠，隔熱效果好，熱量損失??； 2、 結(jié)構(gòu)合理，成本低廉； 3、 適用廣泛，作業(yè)方便； 等優(yōu)點(diǎn)，解決了以上問題，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用后，取得了良好的效果，并得到了用戶的好評(píng)和 冃疋?

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0009] 圖1為本發(fā)明的密封隔熱膨脹短節(jié)的立體圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明的密封隔熱膨脹短節(jié)的半剖視圖。
[0011] 圖3為本發(fā)明的密封隔熱膨脹短節(jié)的外側(cè)密封套管示意圖。
[0012] 圖中：密封頭1 ;外側(cè)密封套管2 ;外管3 ;內(nèi)管4 ;第二密封套5 ;第一隔熱套6 ;隔 熱空腔7。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014] 如圖1所示，本發(fā)明的密封隔熱膨脹短節(jié)，由密封套，及套箍于密封套兩端的密 封頭1組成，其特征在于：密封套為多層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外依次為內(nèi)管4、第一隔熱套6、外管 3、第二密封套5、隔熱空腔7和外側(cè)密封套管2,其中，內(nèi)管4為通長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)為140mm，管 壁厚度為2. 25 mm，在密封隔熱膨脹短節(jié)軸線方向兩端延伸，在距其端部適當(dāng)距離位置處， 優(yōu)選該適當(dāng)距離為4_，通過車床車掉一定厚度的管壁，然后借助沖壓設(shè)備將該部分內(nèi)管 的一半長(zhǎng)度沖壓至反扣于套在其外側(cè)的密封頭上，并在剩余一半長(zhǎng)度上形成內(nèi)螺紋，密封 頭1采用聚四氟乙烯材料制成，密封頭1大致為斜置的片狀結(jié)構(gòu)，其外形為前端的圓臺(tái)體 和后端的圓柱體構(gòu)成的組合體，圓臺(tái)母線與密封隔熱膨脹短節(jié)軸線的夾角為25. 5度，圓臺(tái) 高度32mm，圓柱體高度為8mm，圓柱體外徑為98mm，第一隔熱套6緊貼內(nèi)管4設(shè)置，其采用 35CrM 〇A材料制成，長(zhǎng)度略小于內(nèi)管4長(zhǎng)度，兩端壓合于密封頭內(nèi)，外管3采用35CrM〇A材料 制成，長(zhǎng)度小于第一隔熱套6長(zhǎng)度，且優(yōu)選為70mm，管壁厚度優(yōu)選為5mm，外管外側(cè)設(shè)置有與 外管等長(zhǎng)的第二密封套5,其采用35CrM〇A材料制成，外側(cè)密封套管2為三段式結(jié)構(gòu)，首尾段 以中間段中點(diǎn)法線為軸呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，中間段與軸線平行，首尾段與與密封隔熱膨脹短節(jié) 軸線的夾角為25. 5度，外側(cè)密封套管2在軸線方向的投影長(zhǎng)度與第二密封套相同，從而在 密封頭1與外管3、第二密封套5和外側(cè)密封套管2之間形成一三角形空腔，該空腔也可以 通過調(diào)整外管、第二密封套和外側(cè)密封套管長(zhǎng)度而封閉，外側(cè)密封套管2的三段式結(jié)構(gòu)形 成一 "弓"形結(jié)構(gòu)，其包圍起隔熱空腔7, "弓"形結(jié)構(gòu)具有彈性，在使用時(shí)，能夠起到調(diào)節(jié)作 用。上述"弓"形結(jié)構(gòu)所圍隔熱空腔7可以填充空氣，也可以抽成真空，優(yōu)選為填充適量的 石墨（以滿足彈性形變?yōu)橐?。
[0015] 使用時(shí)，首先將密封隔熱膨脹短節(jié)包套于連接兩隔熱管的接箍?jī)?nèi)，由于密封隔熱 膨脹短節(jié)具有彈性，其可與連接管形成緊密連接，密封隔熱膨脹短節(jié)的密封頭外側(cè)緊貼接 箍?jī)?nèi)壁，內(nèi)側(cè)緊貼內(nèi)管，然后將注氣管擰入密封隔熱膨脹短節(jié)內(nèi)管端頭的螺紋處，形成密閉 連接。注氣時(shí)，一方面，由于注氣管已伸入密封隔熱膨脹短節(jié)內(nèi)螺紋連接，使高溫蒸汽直接 由一端注氣管通過密封隔熱膨脹短節(jié)內(nèi)管進(jìn)入另一端注氣管，避免了蒸汽的泄露；另一方 面，高溫蒸汽的通過使內(nèi)管升溫膨脹，向外側(cè)產(chǎn)生擠壓力，得益于外側(cè)密封套管的彈性結(jié) 構(gòu)，能夠自主調(diào)節(jié)變形，使得聚四氟乙烯密封頭進(jìn)一步壓緊連接管，提高了密封效果；再一 方面，聚四氟乙烯密封頭在注氣管擰入內(nèi)管時(shí)，不斷受到擠壓而變形，緊貼在兩者的接縫 處，形成緊密的密封。注氣結(jié)束后，通過自然或人為冷卻密封隔熱膨脹短節(jié)，內(nèi)管遇冷收縮， 外側(cè)密封套管彈性回縮，又由于該接頭是一體的，施工人員很容易將密封隔熱膨脹短節(jié)取 出，重復(fù)使用。
[0016] 本發(fā)明密封隔熱膨脹短節(jié)在實(shí)驗(yàn)井中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 贓 φ 頫 讖 Ilf 4nn 4nn 4nn 4nn 4nn 4nn 4nn 贓 Φ I血 r :? Ilf 陽(yáng) ^\? ^\? ^\? ^\? ^\? 4nn 4nn 4nn 4nn 4nn 4nn 4nn ^ ^ ^ ^ ^ fi 葙藤藤藤藤藤寒 ￡ Jm； f 寸寸寸寸 CNl CNl ?!π CNI CNI CNI CNI CO CO 則 \K 釀 \-y 則 O O O O O O s TT\ s 1 Kl L〇 I>- CJi ^ CO L〇 eg ^ ^ ^ CNI CNI CNI 媒d C\1 CO 寸 L〇 ① 由表可見，本發(fā)明密封隔熱膨脹短節(jié)具有良好的使用性能，該產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)效益上，例如 一口井注入干蒸氣3000方，用了該密封隔熱接頭可以全部注入地層，從而提高采油周期， 也就大大提高采油的產(chǎn)量。在保溫隔熱方面不會(huì)對(duì)套管造成損傷，給以后的采油降低成本。 以前的老產(chǎn)品，一口井注入干蒸氣3000方，實(shí)際注入地層就2000方左右，中途損失1000方 左右，每方按300元計(jì)算，就損失30萬(wàn)元，縮短采油周期，產(chǎn)量下降，老產(chǎn)品不保溫不隔熱， 對(duì)套管損傷嚴(yán)重，加大了以后的采油成本，因此，本發(fā)明取得了優(yōu)異的技術(shù)效果。
[0017] 以上所述僅為本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請(qǐng)文件公開的內(nèi)容 可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 密封隔熱膨脹短節(jié)，其由密封套，及套箍于密封套兩端的密封頭（1)組成，其特征 在于：密封套為多層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外依次為內(nèi)管（4)、第一隔熱套（6)、外管（3)、第二密封套 (5)、隔熱空腔（7)和外側(cè)密封套管（2)，其中，內(nèi)管（4)為通長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，在密封隔熱膨脹短節(jié) 軸線方向兩端延伸，在距其端部適當(dāng)距離位置處，通過車床車掉一定厚度的管壁，然后借助 沖壓設(shè)備將該部分內(nèi)管的一半長(zhǎng)度沖壓至反扣于套在其外側(cè)的密封頭（1)上，并在剩余一 半長(zhǎng)度上形成螺紋，密封頭（1)采用聚四氟乙烯材料制成，密封頭（1)大致為斜置的片狀結(jié) 構(gòu)，其外形為前端的圓臺(tái)體和后端的圓柱體構(gòu)成的組合體，圓臺(tái)母線與密封隔熱膨脹短節(jié) 軸線的夾角為25. 5度，第一隔熱套（6)緊貼內(nèi)管（4)設(shè)置，其采用材料35CrM〇A制成，長(zhǎng)度 略小于內(nèi)管（4)長(zhǎng)度，兩端壓合于密封頭（1)內(nèi)，夕卜管（3)米用35CrMoA材料制成，長(zhǎng)度小 于第一隔熱套長(zhǎng)度，外管（3)外側(cè)設(shè)置有與外管等長(zhǎng)的第二密封套，其采用35CrM 〇A材料制 成，外側(cè)密封套管為三段式結(jié)構(gòu)，首尾段以中間段中點(diǎn)法線為軸呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，中間段與軸 線平行，首尾段與與密封隔熱膨脹短節(jié)軸線的夾角為25. 5度，外側(cè)密封套管在軸線方向的 投影長(zhǎng)度與第二密封套相同，從而在密封頭（1)與外管（3)、第二密封套（5)和外側(cè)密封套 管（2)之間形成一三角形空腔，外側(cè)密封套管（2)的三段式結(jié)構(gòu)形成一"弓"形彈性結(jié)構(gòu)，其 包圍起隔熱空腔（7)。
2. 如權(quán)利要求1所述的密封隔熱膨脹短節(jié)，密封頭（1)與外管（3)、第二密封套（5)和 外側(cè)密封套管（2)之間形成的三角形空腔也可以通過調(diào)整外管、第二密封套和外側(cè)密封套 管長(zhǎng)度而封閉。
3. 如權(quán)利要求1所述的密封隔熱膨脹短節(jié)，上述"弓"形結(jié)構(gòu)所圍隔熱空腔（7)可以填 充空氣，也可以抽成真空，優(yōu)選為填充適量的石墨和防高溫隔熱的碳酸鋁纖維以及防高溫 隔熱的油漆和涂料，因油井注氣量的大小和地層滲透率不同，所填裝的保溫隔熱材料也不 同。
【文檔編號(hào)】E21B17/02GK104120982SQ201410359353
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】潘立平, 張小文, 劉成志 申請(qǐng)人:潘立平