CN117703331A - 一种稠油井用防汽窜管柱系统 - Google Patents

一种稠油井用防汽窜管柱系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及稠油井注采设备领域,特别涉及一种稠油井用防汽窜管柱系统。其技术方案是:包括安全阀、注汽阀、耐热油管组件、油管伸缩管和热敏封隔器,安全阀的下部通过油管连接设有机械封隔器,机械封隔器的下部通过油管连接设有注汽阀,注汽阀的下部通过油管连接设有耐热油管组件,耐热油管组件的下部通过油管连接设有油管伸缩管,油管伸缩管的下部通过油管连接设有热敏封隔器,热敏封隔器的下部通过油管连接设有丝堵。有益效果是:本发明不仅能够保证稠油井的安全注汽和采油,恒量的注汽阀注汽能够预防稠油井的汽窜发生,采用普通油管与隔热油管配套使用,能有效减少蒸汽沿井筒的热损失,提高稠油热采效果。

Description

一种稠油井用防汽窜管柱系统
技术领域
本发明涉及稠油井注采设备领域,特别涉及一种稠油井用防汽窜管柱系统。
背景技术
在石油的开采过程中,存在着大量的稠油井,因此,稠油在世界油气资源中占有较大的比例,目前注蒸汽开采是公认的开采重质原油最有效的方法。现在常用的办法是向稠油层注入一定量的高温复合二氧化碳的蒸汽,通过焖井一段时间,来降低油藏中的稠油的粘度,是开采稠油的有效方法。
经研究,在注蒸汽的过程中,注汽参数不合适,注汽强度过高或注汽速度过快,受油层吸汽能力限制,容易导致油层憋压,超过油层破裂压力,加快了汽窜的发生,如果注汽速度过高,不但不能达到扩大加热半径的目的,反而会吸汽能力弱的油层憋压更加严重,最终造成稠油井开发初期汽窜和中后期汽窜。目前,对于汽窜的防止,通常着重于汽窜后的堵漏,例如采用如泡沫调剖剂等进行封堵。而缺少前期的预防性措施。
因此为了改善上述情况,有必要提出一种稠油井用防汽窜管柱系统以克服上述的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种能够稠油井用防汽窜管柱系统,从而解决了稠油井汽窜前期预防的问题。
本发明提到的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其技术方案是:包括安全阀,所述安全阀的上部设有安全阀控制管汇,所述安全阀控制管汇连接到油井井口装置,所述防汽窜管柱系统安装到套管内,所述套管的下部设有人工井底,还包括注汽阀、耐热油管组件、油管伸缩管和热敏封隔器,所述安全阀的下部通过油管连接设有机械封隔器,所述机械封隔器的下部通过油管连接设有注汽阀,所述注汽阀的下部通过油管连接设有耐热油管组件,所述耐热油管组件的下部通过油管连接设有油管伸缩管,所述油管伸缩管的下部通过油管连接设有热敏封隔器,所述热敏封隔器的下部通过油管连接设有丝堵;
所述耐热油管组件包括上隔热油管接箍、隔热油管和下隔热油管接箍,所述隔热油管的上端设有上隔热油管接箍,所述隔热油管的下端设有下隔热油管接箍。
优选的,上述安全阀包括第一连接筒、第一上接头、液压管筒、导向筒、中间筒、弹簧、阀板组件和第一下接头,所述第一连接筒的上端与第一上接头螺纹连接,所述第一连接筒的下端与第一下接头螺纹连接,阀板组件的上端通过螺纹连接到第一连接筒下部内侧,所述第一连接筒的内部设有中间筒,所述中间筒的上端内侧安装有导向筒,所述中间筒下端外侧套设有弹簧,所述中间筒的上部设有液压管筒,所述液压管筒的下端设有外螺纹。
优选的,上述第一上接头包括上部筒体、中间筒体和下部筒体,所述中间筒体的外圆直径大于上部筒体和下部筒体的外圆直径,所述上部筒体和下部筒体的外侧均设有油管螺纹,所述下部筒体内侧设有第二端面,所述中间筒体的上部设有第一端面,所述中间筒体的内部沿轴向方向设有完全贯通到第二端面的液压通孔,所述液压通孔在第一端面处的开孔方向为倾斜状,倾斜状的液压通孔靠近端面处设有螺纹。
优选的,上述第一连接筒包括连接筒本体,所述连接筒本体的内部设有第一腔体和第二腔体,所述第一腔体和第二腔体之间为第一通道,所述第一通道的上端为第三端面,所述第一通道的下部内侧设有连接螺纹。
优选的,上述中间筒包括第一筒体、第二筒体、变径筒和第三筒体,所述第一筒体内部设有液压腔,所述第一筒体的上端设有螺纹孔,所述螺纹孔向下延伸到液压腔内,所述液压管筒下端通过螺纹连接到液压腔上端的螺纹孔内,所述第一筒体的下端设有第二筒体,所述第二筒体的下端设有变径筒,所述变径筒的下端设有第三筒体,所述第三筒体的外径尺寸小于第一通道的外径尺寸,所述第二筒体的外径尺寸大于第一通道的外径尺寸。
优选的,上述阀板组件包括阀座、销轴固定座、扭簧、连接板、阀板和销轴,所述阀座分为大端筒体和小端筒体,所述阀座的小端筒体外侧设有阀座连接螺纹,所述阀座通过阀座连接螺纹螺纹连接到第一连接筒内侧的连接螺纹上,所述阀座的大端筒体上侧设有销轴固定座和挡块,所述销轴固定座上开设有销轴孔,所述销轴固定座通过销轴与连接板的一侧转动连接,所述连接板的另一侧焊接有阀板,所述扭簧套设在销轴的外侧,自由状态下的扭簧的两个扭转臂是互相垂直设置的,一个所述扭转臂设置到阀板的端面上,另一个所述扭转臂设置到挡块的一侧。
优选的,上述注汽阀包括第二上接头、孔板、推筒、外筒、密封环、中心管、弹簧调节环和第二下接头;
所述外筒包括外筒筒体,所述外筒筒体上端设有外筒上接头,所述外筒筒体下端设有外筒下接头,所述外筒筒体上部圆周上均布有进汽孔,所述进汽孔的形状为斜开孔,所述进汽孔的数量是4个,所述外筒筒体的下端设有轴肩;
所述孔板包括环形筒,所述环形筒端面上设有差压孔,所述环形筒的内侧上部设有锥环面;
所述外筒的上端通过螺纹连接到第二上接头的下端,所述外筒的下端通过螺纹连接到第二下接头的上端,所述外筒的内部设有中心管,所述孔板放置在第二上接头的下端内侧,所述孔板的下侧被中心管的上端面顶住,所述中心管的下端面被第二下接头内侧中部的端面固定,所述中心管的中下部外侧套设有压簧,所述压簧的下端设有弹簧调节环,所述弹簧调节环通过螺纹连接到中心管的下部圆周上,所述压簧的上端设有密封环,所述密封环的内侧设有环形密封槽,在环形密封槽内安装密封圈,所述密封环的上端设有推筒,所述推筒的上端被第二上接头限位。
优选的,上述隔热油管包括油管内壳和油管外壳,所述油管内壳的外侧设有油管外壳,所述油管内壳和油管外壳两端焊接连接,所述油管内壳和油管外壳之间设有填料,所述上隔热油管接箍包括接箍内壳和接箍外壳,所述接箍内壳的外侧设有接箍外壳,所述接箍内壳和接箍外壳之间设有接箍隔热层。
优选的,上述油管伸缩管包括上压帽、第二连接筒、下压帽和滑动中心管,所述第二连接筒内侧上部和下部都设有内螺纹,所述第二连接筒的上端内侧通过螺纹连接到上压帽的下端外侧,所述上压帽的上端设有短节,所述短节的上端设有变径接头,所述第二连接筒的下端内侧通过下压帽连接螺纹连接到下压帽的上端外侧,所述第二连接筒的内部设有滑动中心管,所述滑动中心管包括直筒体,所述直筒体的上端外侧设有第一环形凸台,所述直筒体的中下端外侧设有第二环形凸台,所述第二环形凸台的外径小于第一环形凸台的外径,所述滑动中心管靠近第一环形凸台的外侧圆周套设有膨胀节,所述上压帽下端、第一环形凸台的上端和第二连接筒之间形成活动腔,所述滑动中心管能够在活动腔内上下移动;
所述下压帽包括下压帽本体,所述下压帽本体内侧设有下压帽内端面,所述第二环形凸台的下端被下压帽内端面限位。
优选的,上述热敏封隔器包括封隔器本体,所述封隔器本体的中部圆周上均布有蒸汽孔,所述封隔器本体的外侧中间内设有热敏件,所述热敏件的外侧设有胶筒,所述胶筒的上端设有上压环,所述胶筒的下端设有下压环,所述下压环下部与封隔器本体上的挡环上侧相连接,所述封隔器本体的上部外侧设有紧固环,所述紧固环的上侧设有上油管接头,所述封隔器本体的上部与上油管接头螺纹连接,所述封隔器本体的下部设有下油管螺纹。
本发明的有益效果是:
本发明通过采用带有安全阀和注汽阀的稠油井防汽窜管柱系统的技术方案,不仅能够保证稠油井的安全注汽和采油,恒量的注汽阀注汽能够预防稠油井的汽窜发生,同时该套管柱系统结构简单,与隔热油管配套使用,能有效减少蒸汽沿井筒的热损失,提高稠油热采效果。
本发明通过采用普通油管加机械封隔器和耐热油管加热敏封隔器相结合的稠油井注采一体管柱系统,不仅能够节约注采管柱成本,也能实现稠油井的注汽采油,操作更加方便,实现了节能环保。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明安全阀的半剖视图;
图3为本发明安全阀之连接筒的剖视图;
图4为本发明安全阀之中间筒的立体图;
图5为本发明安全阀之阀板组件打开状态立体图;
图6为本发明安全阀之阀板组件打开状态主视图;
图7为本发明安全阀之阀板组件关闭状态剖视图;
图8为本发明注汽阀的半剖视图;
图9为本发明注汽阀之外筒剖视图;
图10为本发明注汽阀之孔板立体图;
图11为本发明隔热油管的半剖视图;
图12为本发明油管伸缩管的半剖视图;
图13为本发明热敏封隔器的半剖视图;
图中:1、套管;2、安全阀控制管汇;3、机械封隔器;4、丝堵;5、人工井底;100、安全阀;200、注汽阀;300、耐热油管组件;400、油管伸缩管;500、热敏封隔器;
120、第一连接筒;130、第一上接头;140、液压管筒;150、导向筒;160、中间筒;170、弹簧;180、阀板组件;190、第一下接头;121、连接筒本体;122、第一腔体;123、第三端面;124、第一通道;125、连接螺纹;126、第二腔体;131、上部筒体;132、中间筒体;133、液压通孔;134、第一端面;135、第二端面;161、液压腔;162、螺纹孔;163、第一筒体;164、第二筒体;165、变径筒;166、第三筒体;181、阀座;182、销轴固定座;183、扭簧;184、连接板;185、阀板;186、阀座连接螺纹;187、销轴;188、扭转臂;189、挡块;
210、第二上接头;220、孔板;230、推筒;240、外筒;250、密封环;260、中心管;270、压簧;280、弹簧调节环;290、第二下接头;221、环形筒;222、差压孔;223、锥环面;241、外筒上接头;242、外筒筒体;243、进汽孔;244、轴肩;245、外筒下接头;
310、上隔热油管接箍;311、接箍内壳;312、接箍隔热层;313、接箍外壳;320、隔热油管;321、油管内壳;322、填料;323、油管外壳;330、下隔热油管接箍;
410、变径接头;420、短节;430、上压帽;440、第二连接筒;450、膨胀节; 460、下压帽;470、滑动中心管;480、活动腔;
461、下压帽连接螺纹;462、下压帽本体;463、下压帽内端面;471、第一环形凸台;472、第二环形凸台;473、直筒体;
510、上油管接头;520、紧固环;530、上压环;540、封隔器本体;550、热敏件;560、胶筒;570、下压环;541、蒸汽孔;542、挡环;543、下油管螺纹。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1,如图1所示,本发明提到的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其技术方案是:包括安全阀100,所述安全阀100的上部设有安全阀控制管汇2,所述安全阀控制管汇2连接到油井井口装置,所述防汽窜管柱系统安装到套管1内,所述套管1的下部设有人工井底5,还包括注汽阀200、耐热油管组件300、油管伸缩管400和热敏封隔器500,所述安全阀100的下部通过油管连接设有机械封隔器3,所述机械封隔器3的下部通过油管连接设有注汽阀200,所述注汽阀200的下部通过油管连接设有耐热油管组件300,所述耐热油管组件300的下部通过油管连接设有油管伸缩管400,所述油管伸缩管400的下部通过油管连接设有热敏封隔器500,所述热敏封隔器500的下部通过油管连接设有丝堵4;
如图11所示,耐热油管组件300包括上隔热油管接箍310、隔热油管320和下隔热油管接箍330,所述隔热油管320的上端设有上隔热油管接箍310,所述隔热油管320的下端设有下隔热油管接箍330。
如图2所示,安全阀100为内部为空腔的多层筒状结构,所述安全阀100包括第一连接筒120、第一上接头130、液压管筒140、导向筒150、中间筒160、弹簧170、阀板组件180和第一下接头190,所述第一连接筒120的上端与第一上接头130螺纹连接,所述第一连接筒120的下端与第一下接头190螺纹连接,阀板组件180的上端通过螺纹连接到第一连接筒120下部内侧,所述第一连接筒120的内部设有中间筒160,所述中间筒160的上端内侧安装有导向筒150,所述中间筒160下端外侧套设有弹簧170,所述中间筒160的上部设有液压管筒140,所述液压管筒140的下端设有外螺纹;
第一上接头130包括上部筒体131、中间筒体132和下部筒体,所述中间筒体132的外圆直径大于上部筒体131和下部筒体的外圆直径,所述上部筒体131和下部筒体的外侧均设有油管螺纹,所述下部筒体内侧设有第二端面135,所述中间筒体132的上部设有第一端面134,所述中间筒体132的内部沿轴向方向设有完全贯通到第二端面135的液压通孔133,所述液压通孔133在第一端面134处的开孔方向为倾斜状,倾斜状的液压通孔133靠近端面处设有螺纹。
如图3所示,第一连接筒120包括连接筒本体121,所述连接筒本体121的内部设有第一腔体122和第二腔体126,所述第一腔体122和第二腔体126之间为第一通道124,所述第一通道124的上端为第三端面123,所述第一通道124的下部内侧设有连接螺纹125。
如图2-图4所示,中间筒160包括第一筒体163、第二筒体164、变径筒165和第三筒体166,所述第一筒体163内部设有液压腔161,所述第一筒体163的上端设有螺纹孔162,所述螺纹孔162向下延伸到液压腔161内,所述液压管筒140下端通过螺纹连接到液压腔161上端的螺纹孔162内,所述第一筒体163的下端设有第二筒体164,所述第二筒体164的下端设有变径筒165,所述变径筒165的下端设有第三筒体166,所述第三筒体166的外径尺寸小于第一通道124的外径尺寸,所述第二筒体164的外径尺寸大于第一通道124的外径尺寸。
如图5-图7所示,阀板组件180包括阀座181、销轴固定座182、扭簧183、连接板184、阀板185和销轴187,所述阀座181分为大端筒体和小端筒体,所述阀座181的小端筒体外侧设有阀座连接螺纹186,所述阀座181通过阀座连接螺纹186螺纹连接到第一连接筒120内侧的连接螺纹125上,将阀座181固定到第一连接筒120内侧,所述阀座181的大端筒体上侧设有销轴固定座182和挡块189,所述销轴固定座182上开设有销轴孔,所述销轴固定座182通过销轴187与连接板184的一侧转动连接,所述连接板184的另一侧焊接有阀板185,所述扭簧183套设在销轴187的外侧,自由状态下的扭簧183的两个扭转臂188是互相垂直设置的,一个所述扭转臂188设置到阀板185的端面上,另一个所述扭转臂188设置到挡块189的一侧。
如图8-图10所示,注汽阀200包括第二上接头210、孔板220、推筒230、外筒240、密封环250、中心管260、弹簧调节环280和第二下接头290;
所述外筒240包括外筒筒体242,所述外筒筒体242上端设有外筒上接头241,所述外筒筒体242下端设有外筒下接头245,所述外筒筒体242上部圆周上均布有进汽孔243,所述进汽孔243的形状为斜开孔,所述进汽孔243的数量是4个,所述外筒筒体242的下端设有轴肩244;
所述孔板220包括环形筒221,所述环形筒221端面上设有差压孔222,所述环形筒221的内侧上部设有锥环面223;
所述外筒240的上端通过螺纹连接到第二上接头210的下端,所述外筒240的下端通过螺纹连接到第二下接头290的上端,所述外筒240的内部设有中心管260,所述孔板220放置在第二上接头210的下端内侧,所述孔板220的下侧被中心管260的上端面顶住,所述中心管260的下端面被第二下接头290内侧中部的端面固定,所述中心管260的中下部外侧套设有压簧270,所述压簧270的下端设有弹簧调节环280,所述弹簧调节环280通过螺纹连接到中心管260的下部圆周上,所述压簧270的上端设有密封环250,所述密封环250的内侧设有环形密封槽,在环形密封槽内安装密封圈,所述密封环250的上端设有推筒230,所述推筒230的上端被第二上接头210限位。
如图11所示,隔热油管320包括油管内壳321和油管外壳323,所述油管内壳321的外侧设有油管外壳323,所述油管内壳321和油管外壳323两端焊接连接,所述油管内壳321和油管外壳323之间设有填料322,所述上隔热油管接箍310包括接箍内壳311和接箍外壳313,所述接箍内壳311的外侧设有接箍外壳313,所述接箍内壳311和接箍外壳313之间设有接箍隔热层312。
如图12所示,油管伸缩管400包括上压帽430、第二连接筒440、下压帽460和滑动中心管470,所述第二连接筒440内侧上部和下部都设有内螺纹,所述第二连接筒440的上端内侧通过螺纹连接到上压帽430的下端外侧,所述上压帽430的上端设有短节420,所述短节420的上端设有变径接头410,所述第二连接筒440的下端内侧通过下压帽连接螺纹461连接到下压帽460的上端外侧,所述第二连接筒440的内部设有滑动中心管470,所述滑动中心管470包括直筒体473,所述直筒体473的上端外侧设有第一环形凸台471,所述直筒体473的中下端外侧设有第二环形凸台472,所述第二环形凸台472的外径小于第一环形凸台471的外径,所述滑动中心管470靠近第一环形凸台471的外侧圆周套设有膨胀节450,所述上压帽430下端、第一环形凸台471的上端和第二连接筒440之间形成活动腔480,所述滑动中心管470能够在活动腔480内上下移动;
所述下压帽460包括下压帽本体462,所述下压帽本体462内侧设有下压帽内端面463,所述第二环形凸台472的下端被下压帽内端面463限位。
如图13所示,热敏封隔器500包括封隔器本体540,所述封隔器本体540的中部圆周上均布有蒸汽孔541,所述封隔器本体540的外侧中间内设有热敏件550,所述热敏件550的外侧设有胶筒560,所述胶筒560的上端设有上压环530,所述胶筒560的下端设有下压环570,所述下压环570下部与封隔器本体540上的挡环542上侧相连接,所述封隔器本体540的上部外侧设有紧固环520,所述紧固环520的上侧设有上油管接头510,所述封隔器本体540的上部与上油管接头510螺纹连接,所述封隔器本体540的下部设有下油管螺纹543。
本发明提到的一种稠油井用防汽窜管柱系统的使用方法,具体操作如下:
从井口装置来的带压液压油通过安全阀控制管汇2进入安全阀100的中间筒体132内的液压通孔133内,然后通过液压管筒140进入中间筒160内的液压腔161中,从而推动中间筒160下移,中间筒160下部的第三筒体166下行穿过第一通道124,将阀板组件180上的阀板185推开,油管通路被打开,同时套在中间筒160上的弹簧170也被压缩,此时,安全阀100为打开状态;
在工作过程中,油管与套管1环形空间出现超压或井喷现象时,操作人员通过井口装置给液压管路降压,液压腔161中压力下降,被压缩的弹簧170的恢复力将中间筒160上移,从而带动第三筒体166上行离开第一通道124,阀板组件180中的阀板185在扭簧183的作用下将第一通道124关闭,从而可防止井喷或超压对井口装置的危害,此时,安全阀100为关闭状态。
另外,稠油井恒量注汽过程如下:
在安全阀100保持打开状态的前提下,下放管柱时,机械封隔器3坐封,将需要注汽的油层上部的油套环形空间进行密封,高温高压的蒸汽下行进入油管内,油管下部设有丝堵4封堵,蒸汽进入热敏封隔器500的封隔器本体540内腔,通过环布的蒸汽孔541作用到热敏件550,热敏件550受热膨胀,压迫其外面的胶筒560向外凸起,从而封闭油套环空间;停止注汽后,井底温度逐渐降低,热敏件550预冷收缩,热敏封隔器500就自然解封。
注汽蒸汽通过油管进入到注汽阀200的孔板220上面,蒸汽通过孔板220环布的数个差压孔222进入由第二上接头210、中心管260和推筒230形成的环形腔内,通过孔板220的蒸汽压力变大,促使推筒230下行,推动密封环250向下运动压缩压簧270,从而使外筒240上的进汽孔243露出,蒸汽通过射孔后的套管1进入油层注汽,对于设定好的具体油井,弹簧压力恒定,注汽压力和流量恒定的情况下,从而能够实现均匀注汽,能够防止该稠油井的汽窜发生;通过在下井前将弹簧调节环280向上旋转,可以增大压簧270的压力,可以适应不同压力的稠油井注汽,扩大了注汽阀200的适用范围;进汽孔243为斜向开孔,能够减少蒸汽对套管壁的冲蚀。
注汽完成后,下入抽油泵即可进行稠油井采油作业。
由此可见,通过上述稠油井防汽窜管柱系统的技术方案,不仅能够保证稠油井的安全注汽和采油,恒量的注汽阀200注汽能够预防稠油井的汽窜发生,同时该套管柱系统结构简单,与隔热油管320配套使用,能有效减少蒸汽沿井筒的热损失,提高稠油热采效果。
实施例2,本发明提到的一种稠油井用防汽窜管柱系统,与实施例1不同之处在于,安全阀100上部通过油管与井口装置连接,所述安全阀100设置在距离井口100米处,机械封隔器3安装在需要注蒸汽的油层处,所述机械封隔器3上部通过普通油管螺纹连接在安全阀100的下部,所述机械封隔器3下端通过普通油管螺纹连接注汽阀200上端,所述注汽阀200下部通过普通油管螺纹连接耐热油管组件300和油管伸缩管400,油管伸缩管400下端通过普通油管螺纹连接热敏封隔器500,所述热敏封隔器500下端通过普通油管连接有丝堵4;所述机械封隔器3为Y221型封隔器,Y221型封隔器为单向卡瓦支撑,下放管柱即可坐封,上提管柱即可解封。油管采用普通油管,在满足防汽窜的情况下,成本较低。
实施例3,本发明提到的一种稠油井用防汽窜管柱系统,与实施例2不同之处在于,油管全部采用耐热油管,安全阀100设置在油管上部,机械封隔器3安装在油层之上,油层上连接注汽阀200,注汽阀200下部连接耐热油管组件300和油管伸缩管400,油层下端连接热敏封隔器500,油管底部设有丝堵4。油管全部采用耐热油管,并采用机械封隔器3与热敏封隔器500相结合的技术方案,热损失少,防汽窜效果更佳。
实施例4,本发明提到的一种稠油井用防汽窜管柱系统,与实施例3不同之处在于,油管全部采用耐热油管,机械封隔器3安装在油层之上,油层上连接注汽阀200,注汽阀200下部连接耐热油管组件300和油管伸缩管400,油层下端连接机械封隔器3,油管底部设有封堵装置。油管全部采用耐热油管,并采用机械封隔器3与机械封隔器3结合的技术方案,由于机械封隔器3的封堵效果更加可靠,因此采用机械封隔器3安全性能更高。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同变换,尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种稠油井用防汽窜管柱系统,包括安全阀(100),所述安全阀(100)的上部设有安全阀控制管汇(2),所述安全阀控制管汇(2)连接到油井井口装置,所述防汽窜管柱系统安装到套管(1)内,所述套管(1)的下部设有人工井底(5),其特征在于:还包括注汽阀(200)、耐热油管组件(300)、油管伸缩管(400)和热敏封隔器(500),所述安全阀(100)的下部通过油管连接设有机械封隔器(3),所述机械封隔器(3)的下部通过油管连接设有注汽阀(200),所述注汽阀(200)的下部通过油管连接设有耐热油管组件(300),所述耐热油管组件(300)的下部通过油管连接设有油管伸缩管(400),所述油管伸缩管(400)的下部通过油管连接设有热敏封隔器(500),所述热敏封隔器(500)的下部通过油管连接设有丝堵(4);
所述耐热油管组件(300)包括上隔热油管接箍(310)、隔热油管(320)和下隔热油管接箍(330),所述隔热油管(320)的上端设有上隔热油管接箍(310),所述隔热油管(320)的下端设有下隔热油管接箍(330)。
2.根据权利要求1所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述安全阀(100)包括第一连接筒(120)、第一上接头(130)、液压管筒(140)、导向筒(150)、中间筒(160)、弹簧(170)、阀板组件(180)和第一下接头(190),所述第一连接筒(120)的上端与第一上接头(130)螺纹连接,所述第一连接筒(120)的下端与第一下接头(190)螺纹连接,阀板组件(180)的上端通过螺纹连接到第一连接筒(120)下部内侧,所述第一连接筒(120)的内部设有中间筒(160),所述中间筒(160)的上端内侧安装有导向筒(150),所述中间筒(160)下端外侧套设有弹簧(170),所述中间筒(160)的上部设有液压管筒(140),所述液压管筒(140)的下端设有外螺纹。
3.根据权利要求2所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述第一上接头(130)包括上部筒体(131)、中间筒体(132)和下部筒体,所述中间筒体(132)的外圆直径大于上部筒体(131)和下部筒体的外圆直径,所述上部筒体(131)和下部筒体的外侧均设有油管螺纹,所述下部筒体内侧设有第二端面(135),所述中间筒体(132)的上部设有第一端面(134),所述中间筒体(132)的内部沿轴向方向设有完全贯通到第二端面(135)的液压通孔(133),所述液压通孔(133)在第一端面(134)处的开孔方向为倾斜状,倾斜状的液压通孔(133)靠近端面处设有螺纹。
4.根据权利要求3所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述第一连接筒(120)包括连接筒本体(121),所述连接筒本体(121)的内部设有第一腔体(122)和第二腔体(126),所述第一腔体(122)和第二腔体(126)之间为第一通道(124),所述第一通道(124)的上端为第三端面(123),所述第一通道(124)的下部内侧设有连接螺纹(125)。
5.根据权利要求4所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述中间筒(160)包括第一筒体(163)、第二筒体(164)、变径筒(165)和第三筒体(166),所述第一筒体(163)内部设有液压腔(161),所述第一筒体(163)的上端设有螺纹孔(162),所述螺纹孔(162)向下延伸到液压腔(161)内,所述液压管筒(140)下端通过螺纹连接到液压腔(161)上端的螺纹孔(162)内,所述第一筒体(163)的下端设有第二筒体(164),所述第二筒体(164)的下端设有变径筒(165),所述变径筒(165)的下端设有第三筒体(166),所述第三筒体(166)的外径尺寸小于第一通道(124)的外径尺寸,所述第二筒体(164)的外径尺寸大于第一通道(124)的外径尺寸。
6.根据权利要求5所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述阀板组件(180)包括阀座(181)、销轴固定座(182)、扭簧(183)、连接板(184)、阀板(185)和销轴(187),所述阀座(181)分为大端筒体和小端筒体,所述阀座(181)的小端筒体外侧设有阀座连接螺纹(186),所述阀座(181)通过阀座连接螺纹(186)螺纹连接到第一连接筒(120)内侧的连接螺纹(125)上,所述阀座(181)的大端筒体上侧设有销轴固定座(182)和挡块(189),所述销轴固定座(182)上开设有销轴孔,所述销轴固定座(182)通过销轴(187)与连接板(184)的一侧转动连接,所述连接板(184)的另一侧焊接有阀板(185),所述扭簧(183)套设在销轴(187)的外侧,自由状态下的扭簧(183)的两个扭转臂(188)是互相垂直设置的,一个所述扭转臂(188)设置到阀板(185)的端面上,另一个所述扭转臂(188)设置到挡块(189)的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述注汽阀(200)包括第二上接头(210)、孔板(220)、推筒(230)、外筒(240)、密封环(250)、中心管(260)、弹簧调节环(280)和第二下接头(290);
所述外筒(240)包括外筒筒体(242),所述外筒筒体(242)上端设有外筒上接头(241),所述外筒筒体(242)下端设有外筒下接头(245),所述外筒筒体(242)上部圆周上均布有进汽孔(243),所述进汽孔(243)的形状为斜开孔,所述进汽孔(243)的数量是4个,所述外筒筒体(242)的下端设有轴肩(244);
所述孔板(220)包括环形筒(221),所述环形筒(221)端面上设有差压孔(222),所述环形筒(221)的内侧上部设有锥环面(223);
所述外筒(240)的上端通过螺纹连接到第二上接头(210)的下端,所述外筒(240)的下端通过螺纹连接到第二下接头(290)的上端,所述外筒(240)的内部设有中心管(260),所述孔板(220)放置在第二上接头(210)的下端内侧,所述孔板(220)的下侧被中心管(260)的上端面顶住,所述中心管(260)的下端面被第二下接头(290)内侧中部的端面固定,所述中心管(260)的中下部外侧套设有压簧(270),所述压簧(270)的下端设有弹簧调节环(280),所述弹簧调节环(280)通过螺纹连接到中心管(260)的下部圆周上,所述压簧(270)的上端设有密封环(250),所述密封环(250)的内侧设有环形密封槽,在环形密封槽内安装密封圈,所述密封环(250)的上端设有推筒(230),所述推筒(230)的上端被第二上接头(210)限位。
8.根据权利要求7所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述隔热油管(320)包括油管内壳(321)和油管外壳(323),所述油管内壳(321)的外侧设有油管外壳(323),所述油管内壳(321)和油管外壳(323)两端焊接连接,所述油管内壳(321)和油管外壳(323)之间设有填料(322),所述上隔热油管接箍(310)包括接箍内壳(311)和接箍外壳(313),所述接箍内壳(311)的外侧设有接箍外壳(313),所述接箍内壳(311)和接箍外壳(313)之间设有接箍隔热层(312)。
9.根据权利要求8所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述油管伸缩管(400)包括上压帽(430)、第二连接筒(440)、下压帽(460)和滑动中心管(470),所述第二连接筒(440)内侧上部和下部都设有内螺纹,所述第二连接筒(440)的上端内侧通过螺纹连接到上压帽(430)的下端外侧,所述上压帽(430)的上端设有短节(420),所述短节(420)的上端设有变径接头(410),所述第二连接筒(440)的下端内侧通过下压帽连接螺纹(461)连接到下压帽(460)的上端外侧,所述第二连接筒(440)的内部设有滑动中心管(470),所述滑动中心管(470)包括直筒体(473),所述直筒体(473)的上端外侧设有第一环形凸台(471),所述直筒体(473)的中下端外侧设有第二环形凸台(472),所述第二环形凸台(472)的外径小于第一环形凸台(471)的外径,所述滑动中心管(470)靠近第一环形凸台(471)的外侧圆周套设有膨胀节(450),所述上压帽(430)下端、第一环形凸台(471)的上端和第二连接筒(440)之间形成活动腔(480),所述滑动中心管(470)能够在活动腔(480)内上下移动;
所述下压帽(460)包括下压帽本体(462),所述下压帽本体(462)内侧设有下压帽内端面(463),所述第二环形凸台(472)的下端被下压帽内端面(463)限位。
10.根据权利要求9所述的一种稠油井用防汽窜管柱系统,其特征在于:所述热敏封隔器(500)包括封隔器本体(540),所述封隔器本体(540)的中部圆周上均布有蒸汽孔(541),所述封隔器本体(540)的外侧中间内设有热敏件(550),所述热敏件(550)的外侧设有胶筒(560),所述胶筒(560)的上端设有上压环(530),所述胶筒(560)的下端设有下压环(570),所述下压环(570)下部与封隔器本体(540)上的挡环(542)上侧相连接,所述封隔器本体(540)的上部外侧设有紧固环(520),所述紧固环(520)的上侧设有上油管接头(510),所述封隔器本体(540)的上部与上油管接头(510)螺纹连接,所述封隔器本体(540)的下部设有下油管螺纹(543)。
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