CN201953365U - 井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，包括隔热管，在隔热管两端分别设有上、下变扣接头，在隔热管下部套装有注蒸汽封隔器，其特殊之处是：所述的注蒸汽封隔器是由密封钢体，设在密封钢体内且依次嵌套的金属滑套、坐封锥套和密封胶筒构成，在金属滑套和坐封锥套上设有相互配合的锥面，坐封锥套和密封胶筒固定在密封钢体内，在密封钢体上端均布有与金属滑套对应的喷射孔，在密封钢体上端固接有压力缸体，在压力缸体内对应喷射孔处设有气体发生器或囊装液体，密封钢体下端与下变扣接头粘接。优点是：密封可靠性高；具有补偿功能，能够避免注蒸汽封隔器坐封初期密封胶筒与套管内壁摩擦损伤而造成的密封失效；工作可靠，回收方便。

Description

井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置

技术领域

本实用新型特别涉及一种井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置。

背景技术

稠油开采需要向地层注入蒸汽，油井注入蒸汽前，在井筒内下入隔热管柱，蒸汽通过隔热管柱导入地层，达到稠油降粘目的，便于顺利采出。为减少热损失，保护井内套管，通常在注蒸汽隔热管柱下端连接注蒸汽封隔器，使蒸汽通过隔热管柱导入地层前，不再返回井内套管与隔热管柱所形成的环形空间。隔热管柱在注入蒸汽过程中存在热胀冷缩现象，需要在隔热管柱上连接补偿装置，以克服隔热管柱热胀冷缩，避免其下端连接的热敏封隔器失效。传统补偿器管体使用普通油管，未作隔热处理，注入蒸汽过程中造成巨大热损失。而后经改进的隔热补偿器在注蒸汽封隔器座封初期，其密封胶筒未充分扩张前，受到下部隔热管柱重力作用会产生移动，使密封胶筒与套管内壁发生摩擦，容易造成密封失效。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种密封可靠性高，具有补偿功能，能够避免密封胶筒与套管内壁摩擦损伤而造成的密封失效，工作可靠的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置。

本实用新型是这样实现的：它包括隔热管，在隔热管两端分别设有上、下变扣接头，在隔热管下部套装有注蒸汽封隔器，其特殊之处是：所述的注蒸汽封隔器是由密封钢体，设在密封钢体内且依次嵌套的金属滑套、坐封锥套和密封胶筒构成，在金属滑套和坐封锥套上设有相互配合的锥面，坐封锥套和密封胶筒固定在密封钢体内，在密封钢体上端均布有与金属滑套对应的喷射孔，在密封钢体上端固接有压力缸体，在压力缸体内对应喷射孔处设有气体发生器或囊装液体，所述的密封钢体下端与下变扣接头粘接。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，在密封钢体与隔热管之间设有密封填料，以提高密封效果。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，所述的密封钢体是由一个套管和设在套管两端的上、下压盖构成，其中下压盖与套管通过螺纹连接，所述的喷射孔设在上压盖上，所述的金属滑套、坐封锥套和密封胶筒套在套管上且位于上、下压盖之间。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，在上压盖内侧设有一个环形滑槽，所述的金属滑套上部与环形滑槽间隙配合并插入环形滑槽内。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，在压力缸体内对应喷射孔处分别设有储压腔，所述的气体发生器或囊装液体装在储压腔内。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，所述的坐封锥套是由一个硬金属套和固定套装在硬金属套上的锥形密封套构成，以避免坐封锥套卡死。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，在硬金属套下部均布有条形豁口，条形豁口延伸至坐封锥套的锥面上端，以使金属滑套能够迅速撑开坐封锥套，实现快速坐封。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，所述的锥形密封套是由软金属材料制成。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，所述的喷射孔上端为锥形孔，以使气体发生器或囊装液体产生的高压气流快速通过喷射孔，从而确保快速坐封。

上述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，所述的囊装液体为囊装防冻液或囊装酒精。

本实用新型的优点是：通过注入隔热管内的高温蒸汽使气体发生器或囊装液体受热爆破产生高压气流，推动金属滑套下滑，从而通过坐封锥套撑开密封胶筒强制坐封，密封可靠性高；由于密封钢体下端与下变扣接头粘接，受热后密封钢体与下变扣接头分离，因此具有补偿功能，能够避免注蒸汽封隔器坐封初期密封胶筒与套管内壁摩擦损伤而造成的密封失效；工作可靠，回收方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图。

图中：下变扣接头1，注蒸汽封隔器2，密封钢体3，上变扣接头4，隔热管5，气体发生器或囊装液体6，压力缸体7，储压腔701，上压盖8，喷射孔801，环形滑槽802，硬金属套9，金属滑套10，锥形密封套11，密封胶筒12，套管13，下压盖14，密封填料15。

具体实施方式

如图所示，该井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置包括一根隔热管5，该隔热管5为真空隔热管，在隔热管5的两端分别通过螺纹连接有上变扣接头4和下变扣接头1，在隔热管5下部套装有注蒸汽封隔器2，所述的注蒸汽封隔器2是由一个密封钢体3，设在密封钢体3内且依次嵌套的金属滑套10、坐封锥套和密封胶筒12构成。所述的密封钢体3是由一个套管13及设在套管13两端的上压盖8和下压盖14构成，其中下压盖14与套管13通过螺纹连接，上压盖8与套管13为一体或通过螺纹连接，本实施例以上压盖8与套管13做成一体为例，所述的金属滑套10、坐封锥套和密封胶筒12套在套管13上且位于上、下压盖之间，在套管13与隔热管5之间设有密封填料15。

在金属滑套10和坐封锥套上设有相互配合的锥面，所述的坐封锥套是由一个硬金属套9和固定套装在硬金属套9上的锥形密封套11构成，硬金属套9上部与上压盖8通过螺钉固接，在硬金属套9下部均布有条形豁口901，条形豁口901延伸至坐封锥套的锥面上端，所述的锥形密封套11是由软金属材料制成。密封胶筒12固定夹持在密封钢体3的上、下压盖之间，在上压盖8内侧设有一个环形滑槽802，所述的金属滑套10上部与环形滑槽802间隙配合并插入环形滑槽802内。在上压盖8上均布有与金属滑套10对应的喷射孔801，喷射孔上端为锥形孔，喷射孔801与环形滑槽802相通。在密封钢体3上端通过螺纹连接有套在隔热管5上的压力缸体7，在压力缸体7内对应喷射孔801处分别设有储压腔701，在储压腔701内装有气体发生器或囊装液体6，其中囊装液体可为囊装防冻液或囊装酒精等液体，优选用囊装防冻液。所述的密封钢体3下端与下变扣接头1通过密封胶粘接，密封胶在120℃高温下即失效。

使用时，将该装置通过上变扣接头4与注蒸汽隔热管柱连接，下变扣接头1可作为蒸汽出口，将蒸汽送入地层，也可根据需要在下变扣接头1上连接一根或多根油管。注汽井开始注蒸汽，注蒸汽隔热管柱随温度升高而伸长，在井底温度升至200℃前，该装置随注蒸汽隔热管柱下移，当井下温度升至200℃左右时，气体发生器或囊装液体6受热爆破产生高压气流，推动金属滑套10下滑，从而通过坐封锥套撑开密封胶筒12强制坐封；此时密封钢体3与下变扣接头1由于密封胶失效而分离，注蒸汽封隔器2因密封胶筒12扩张坐封后固定在井内套管内壁，封堵井内套管与注蒸汽隔热管柱所形成的环形空间。随后井下温度继续升高，注蒸汽隔热管柱随温度升高而继续伸长，使隔热管5通过密封钢体3中心继续下移，直到井下温度升至300℃左右不再升高，该补偿一体装置完成补偿。

Claims (10)

1.一种井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，包括隔热管，在隔热管两端分别设有上、下变扣接头，在隔热管下部套装有注蒸汽封隔器，其特征是：所述的注蒸汽封隔器是由密封钢体，设在密封钢体内且依次嵌套的金属滑套、坐封锥套和密封胶筒构成，在金属滑套和坐封锥套上设有相互配合的锥面，坐封锥套和密封胶筒固定在密封钢体内，在密封钢体上端均布有与金属滑套对应的喷射孔，在密封钢体上端固接有压力缸体，在压力缸体内对应喷射孔处设有气体发生器或囊装液体，所述的密封钢体下端与下变扣接头粘接。

2.根据权利要求1所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：在密封钢体与隔热管之间设有密封填料。

3.根据权利要求1所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：所述的密封钢体是由一个套管和设在套管两端的上、下压盖构成，其中下压盖与套管通过螺纹连接，所述的喷射孔设在上压盖上，所述的金属滑套、坐封锥套和密封胶筒套在套管上且位于上、下压盖之间。

4.根据权利要求3所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：在上压盖内侧设有一个环形滑槽，所述的金属滑套上部与环形滑槽间隙配合并插入环形滑槽内。

5.根据权利要求1所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：在压力缸体内对应喷射孔处分别设有储压腔，所述的气体发生器或囊装液体装在储压腔内。

6.根据权利要求1所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：所述的坐封锥套是由一个硬金属套和固定套装在硬金属套上的锥形密封套构成。

7.根据权利要求6所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：在硬金属套下部均布有条形豁口，条形豁口延伸至坐封锥套的锥面上端。

8.根据权利要求6所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：所述的锥形密封套是由软金属材料制成。

9.根据权利要求1或3或5所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：所述的喷射孔上端为锥形孔。

10.根据权利要求1或5所述的井下注蒸汽密封隔热补偿一体装置，其特征是：所述的囊装液体为囊装防冻液或囊装酒精。

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