本實用新型涉及一種用于高溫、高壓的稠油熱注熱采井開發(fā)的熱應(yīng)力補(bǔ)償工具，屬于石油天然氣裝備領(lǐng)域。特別是一種熱敏式環(huán)鍵解鎖式熱應(yīng)力補(bǔ)償器。

背景技術(shù)：

稠油熱注熱采井中，熱應(yīng)力的存在使得套管使用壽命大大縮短，這是目前熱采施工中的一大難題，而熱應(yīng)力的存在就意味著安全隱患難以消除。熱采時產(chǎn)生的軸向熱應(yīng)力過大是套管損壞的主要原因之一，熱應(yīng)力補(bǔ)償器能夠有效的解決因油管、套管和采油樹在受熱時而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，有效延長套管串的使用壽命，因而可以較好地緩解這個問題。

現(xiàn)有的熱應(yīng)力補(bǔ)償器在實際的使用過程中面臨一個比較嚴(yán)重難題，那就是熱采熱注的施工溫度問題，一般熱采井的最高溫度能達(dá)到350℃，蒸汽吞吐過程中套管要承受高溫載荷、軸向載荷，一般材質(zhì)的套管強(qiáng)度無法承受這種熱應(yīng)力的變化，其次目前很多熱應(yīng)力補(bǔ)償器只能適用于溫度低于250℃的熱采熱注井，一旦作業(yè)溫度過高，加上套管軸向不停的伸縮對密封件造成磨損，會造成裝置密封失效，可能會使得熱敏材料外漏，進(jìn)而使得熱應(yīng)力補(bǔ)償器起不到應(yīng)力補(bǔ)償?shù)淖饔?，這在一定程度上限制了熱應(yīng)力補(bǔ)償器的推廣應(yīng)用，最后熱應(yīng)力補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡單，機(jī)械動作簡練，在保證使用壽命的前提下提高裝置的可靠性，現(xiàn)有的熱應(yīng)力補(bǔ)償器，大多結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用可靠性差，在下井的過程中會出現(xiàn)裝置提前被激活而失效的情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種密封可靠性高，使用壽命長，能實現(xiàn)精確解鎖、安裝方便，機(jī)械動作簡練、可靠性高的熱敏式環(huán)鍵解鎖式熱應(yīng)力補(bǔ)償器。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型解決此技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：一種熱敏式環(huán)鍵解鎖式熱應(yīng)力補(bǔ)償器，其特征是：至少包括：接箍、變扣接頭、外筒、內(nèi)筒帽、缸套、滑套、熱敏膨脹節(jié)、環(huán)鍵、組合密封件；接箍的兩端內(nèi)部有偏梯形管螺紋，變扣接頭的上端與接箍的下端螺紋連接，變扣接頭的下端有外圓錐管螺紋，外圓錐管螺紋與外筒的上端螺紋連接；由外筒、內(nèi)筒、外筒帽、內(nèi)筒帽、缸套、滑套、熱敏膨脹節(jié)、環(huán)鍵連接構(gòu)成中間伸縮補(bǔ)償單元；中心管上端有外圓錐管螺紋，與內(nèi)筒的下端連接。

所述的內(nèi)筒下部有一臺階，臺階上端與缸套的下端面接觸，與中心管的上端面接觸，所述的臺階的內(nèi)徑與缸套和中心管的內(nèi)徑一致。

所述的內(nèi)筒帽與外筒之間有間隙，內(nèi)筒帽與缸套的間隙小于滑套上端面到組合密封件的距離。

所述的內(nèi)筒與外筒之間安裝有四個環(huán)鍵，并且間斷均勻分布，鑲嵌在內(nèi)筒的內(nèi)筒環(huán)槽內(nèi)和外筒的外筒環(huán)槽內(nèi)中。

所述的中間伸縮補(bǔ)償單元套接有四處組合密封件，分別位于滑套與缸套接觸面、滑套與內(nèi)筒接觸面、內(nèi)筒與外筒接觸面、缸套與內(nèi)筒接觸面；每處密封結(jié)構(gòu)由兩個金屬空心O圈與一個柔性石墨環(huán)構(gòu)成，金屬空心O圈在密封槽底部，柔性石墨環(huán)緊貼在金屬空心O圈上。

內(nèi)筒的密封槽設(shè)計在外壁，處于環(huán)鍵槽上方，外筒的密封槽設(shè)計在內(nèi)壁，處于環(huán)鍵槽下方。

所述的中間伸縮補(bǔ)償單元使用的是P110的鋼材，熱敏膨脹節(jié)處于內(nèi)筒、滑套、缸套三者構(gòu)成的密閉空間中。

本實用新型的有益效果是：

（1）結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)筒帽與外筒之間的間隙便于安裝內(nèi)筒帽，內(nèi)筒帽與缸套的間隙小于滑套上端面到最近組合密封件的距離，使得滑套有滑動空間，便于環(huán)鍵的解鎖；

（2）兩個金屬空心O圈與一個柔性石墨環(huán)組合密封結(jié)構(gòu)能承受高溫，高壓，密封可靠性高，使用壽命長；

（3）內(nèi)筒的密封槽設(shè)計在外壁，處于環(huán)鍵槽上方、外筒的密封槽設(shè)計在內(nèi)壁，處于環(huán)鍵槽下方，既能防止熱敏材料外泄，同時便于內(nèi)筒與外筒相對運(yùn)動而不損傷密封件；

（4）內(nèi)筒下部臺階上端與缸套的下端面接觸，與中心管的上端面接觸，方便安裝，同時在作業(yè)過程中能保證環(huán)鍵順利解鎖，實現(xiàn)內(nèi)外筒的相互動作；

（5）中間伸縮補(bǔ)償單元使用的是P110的鋼材，熱敏膨脹節(jié)由特殊材料構(gòu)成，工作可靠，使用壽命長。

下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本實用新型熱敏環(huán)鍵解鎖式熱應(yīng)力補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的圓圈放大圖；

圖3是內(nèi)筒剖面圖；

圖4是外筒剖面圖；

圖5是密封結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說明：1、接箍；2、變扣接頭；3、外筒；4、內(nèi)筒帽；5、內(nèi)筒；6、缸套；7、滑套；8、第一密封件；9、第二密封件；10、第三密封件；12、第四密封件；11、環(huán)鍵；13、熱敏膨脹節(jié)；14、柔性石墨環(huán)；15、中心管；16、外筒帽；17、內(nèi)筒環(huán)鍵槽；18、內(nèi)筒臺階；19、外筒環(huán)鍵槽；20、金屬空心O圈。

具體實施方式

實施例1：

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種熱敏式環(huán)鍵解鎖式熱應(yīng)力補(bǔ)償器，至少包括：接箍1、變扣接頭2外筒3、內(nèi)筒帽4、缸套6、滑套7、熱敏膨脹節(jié)13、環(huán)鍵11、組合密封件；接箍1的兩端內(nèi)部有偏梯形管螺紋，變扣接頭2的上端與接箍1的下端螺紋連接，變扣接頭2的下端有外圓錐管螺紋，外圓錐管螺紋與外筒3的上端螺紋連接；由外筒3、內(nèi)筒5、外筒帽16、內(nèi)筒帽4、缸套6、滑套7、熱敏膨脹節(jié)13、環(huán)鍵11依次連接構(gòu)成中間伸縮補(bǔ)償單元如圖2所示，中心管15上端有外圓錐管螺紋，與內(nèi)筒5的下端連接。

如圖2、圖3所示，所述的內(nèi)筒5下部有一臺階18，臺階18上端與缸套6的下端面接觸，與中心管15的上端面接觸，所述的臺階18的內(nèi)徑與缸套6和中心管15的內(nèi)徑一致。所述的內(nèi)筒帽4與外筒3之間有間隙，內(nèi)筒帽4與缸套6的間隙小于滑套7上端面到組合密封件的距離。所述的內(nèi)筒5與外筒3之間安裝有四個環(huán)鍵，并且間斷均勻分布，鑲嵌在內(nèi)筒5的內(nèi)筒環(huán)鍵槽17和外筒3的外筒環(huán)鍵槽19中。內(nèi)筒5的密封槽設(shè)計在外壁，處于內(nèi)筒環(huán)鍵槽17上方。

如圖4所示，外筒3的密封槽設(shè)計在內(nèi)壁，處于外筒環(huán)鍵槽19下方。

如圖5所示，中間伸縮補(bǔ)償單元設(shè)置有四處密封件，第一密封件8位于滑套7與缸套6的接觸面，第二密封件9位于滑套7與內(nèi)筒5的接觸面，第三密封件10位于內(nèi)筒5與外筒3的接觸面，第四密封件12位于缸套6與內(nèi)筒5的接觸面；每處密封結(jié)構(gòu)由兩個金屬空心O圈20與一個柔性石墨環(huán)14構(gòu)成，金屬空心O圈20在密封槽底部，柔性石墨環(huán)14緊貼在金屬空心O圈20上。

中間伸縮補(bǔ)償單元使用的是P110的鋼材，熱敏膨脹節(jié)13處于內(nèi)筒5、滑套7、缸套6三者構(gòu)成的密閉空間中。

本實施例沒有具體描述的部分都屬于本技術(shù)領(lǐng)域的公知常識和公知技術(shù)，此處不再一一詳細(xì)說明。

以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構(gòu)成對本實用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。