CN203756115U - 一种双效节能热采封隔器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油田采油作业设备，具体地说是一种双效节能热采封隔器，包括中心管、分别连接于所述中心管两端的上下接头及依次套设在中心管上的支撑套、锥体、弹簧、活塞、定位环，活塞通过定位环支撑，弹簧的两端分别抵接于活塞及锥体的一端，锥体的另一端与支撑套抵接；锥体一端外部设有膨胀体，膨胀体外设有与支撑套连接的胶套；锥体、弹簧、活塞及定位环的外部设有与中心管相连的缸套，定位环与缸套之间留有注汽的腔体，腔体与中心管上开设的注汽孔相连通；支撑套与上接头内部之间填充有热熔体。本实用新型结构简单，机械原理合理，组装方便，性能安全可靠，节能效果显著，具有二次坐封的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田采油作业设备，具体地说是一种针对高凝油和稠油作业工艺所必须配置的双效节能热采封隔器。
背景技术
在石油采油作业中，针对高凝油和稠油采油作业时，热采注汽工艺是提高采收率、增加采油产品产量的一个重要措施。该工艺是将热汽通过油管注入到油层，利用热汽的高温将高凝油和稠油稀释、降粘，以提高采油率、增加采油量。而热采封隔器是实施热采工艺采油的必须工具，因其机械性能好，密封性能好，操作简单，成本低，在油田采油作业中被大量使用。目前，我国自产的热采封隔器外形结构繁多，但归纳起来就是三种，一种是记忆金属式，一种是伞块弹簧式，一种是超膨胀体式。这些封隔器的通病是坐封效果不太好，热量损失大，作业麻烦。
其次，它们还有各自弊病，例如有的封隔器只能在吞吐井上应用一次，不可以在汽驱井和赛克地（SAGD）井上长期使用。
实用新型内容
为了解决现有封隔器坐封效果不好、热量损失大、作业麻烦等问题，本实用新型的目的在于提供一种双效节能热采封隔器。该双效节能热采封隔器具有二次坐封的特点，坐封效果好，操作简单，安全节能。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型包括中心管、分别连接于所述中心管两端的上接头和下接头及依次套设在所述中心管上的支撑套、锥体、弹簧、活塞、定位环，所述活塞通过定位环支撑，所述弹簧的两端分别抵接于活塞及锥体的一端，所述锥体的另一端与支撑套抵接；所述锥体一端外部设有膨胀体，该膨胀体外设有与所述支撑套连接的胶套；所述锥体、弹簧、活塞及定位环的外部设有与中心管相连的缸套，所述定位环与缸套之间留有注汽的腔体，该腔体与所述中心管上开设的注汽孔相连通；所述支撑套与上接头内部之间填充有热熔体。
其中：所述热熔体与支撑套之间设有套在中心管上的垫环；所述缸套的一端为开口端，所述锥体的另一端位于该开口端的外部，所述缸套的另一端与中心管密封连接，并通过安装在所述中心管上的定位螺母支撑；所述活塞与缸套内壁之间、活塞与中心管之间以及缸套另一端与中心管之间分别通过密封圈密封；
所述锥体在热熔体熔化后通过弹簧的弹力沿中心管的轴向移动；所述膨胀体上开有用于膨胀开合的沟槽；所述活塞通过腔体内的注汽推动沿中心管的轴向移动；所述中心管为中空管。
本实用新型的优点与积极效果为：
1.本实用新型结构简单，机械原理合理，组装方便，性能安全可靠，节能效果显著，具有二次坐封的特点。
2.本实用新型的弹簧对锥体的弹力，当胶套在温度达到200℃具有弹性后，在弹簧的弹力作用下推动锥体挤压膨胀体向外膨胀，从而与膨胀体紧密配合的胶套向外扩张，与套管实现初次坐封；当实现初次坐封后，井下压力达到设定值时，汽体通过中心管注汽孔进入定位环与缸套之间的腔体中，推动活塞继续作用于弹簧，从而实现了二次坐封。
3.本实用新型的热熔体在常温下为固态，未注气时和垫环及支撑套一起承受弹簧对锥体的弹力，使弹簧在未工作状态下保持推力。
4.本实用新型在解封时，只需上提中心管即可以解封，操作简单。
5.本实用新型很好地解决了热采工艺套管环形空间压力过高、注气效果不理想、热能损耗大的缺点，更有效提高注气效果，减少热能损失，节能高效产品；提高了采油产量，为高凝油和稠油热采工艺提供了更有效的保证，减低了采油作业成本，节省了注气能量，经济价值可观。给石油热采工艺带来巨大经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
其中：1为上接头，2为热熔体，3为垫环，4为支撑套，5为膨胀体，6为胶套，7为锥体，8为弹簧，9为缸套，10为活塞，11为密封圈，12为定位环，13为定位螺母，14为中心管，15为下接头，16为注汽孔，17为腔体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
如图1所示，本实用新型包括上接头1、热熔体2、垫环3、支撑套4、膨胀体5、胶套6、锥体7、弹簧8、缸套9、活塞10、密封圈11、定位环12、定位螺母13、中心管14及下接头15，其中上接头1的一端为偏梯扣、连接注气管柱，另一端与中心管14的上端螺纹连接，中心管14的下端与下接头15螺纹连接，该中心管14为中空管。下接头15在工作时连接清管器。
中心管14上由上至下依次套设有垫环3、支撑套4、锥体7、弹簧8、活塞10、定位环12及定位螺母13，其中定位环12与定位螺母13由销钉固定在中心管14上。活塞10通过定位环12支撑，并可沿中心管14的轴向移动。弹簧8的一端抵接在活塞10上，另一端抵接于锥体7的一端（下端），锥体7的另一端（上端）与支撑套4抵接。锥体7一端外部设有膨胀体5，该膨胀体5外设有与支撑套4连接的胶套6，膨胀体5与胶套6紧密配合，在膨胀体5上开有用于膨胀开合的沟槽。上接头1内部的环形空间与垫环3之间填充有热熔体2，满足锥体7工作运行距离，锥体7在热熔体2熔化后通过弹簧8的弹力沿中心管14的轴向移动。
锥体7、弹簧8、活塞10及定位环12的外部设有缸套9，该缸套9的一端为开口端，锥体7的另一端位于该开口端的外部，缸套9的另一端与中心管14密封连接，并通过固接在中心管14上的定位螺母13支撑。活塞10与缸套9内壁之间及活塞10与中心管14之间分别通过密封圈11完全密封，防止泄压；缸套9另一端与中心管14之间也通过密封圈11完全密封。
定位环12与缸套9之间留有注汽的腔体17，该腔体17与中心管14上开设的注汽孔16相连通，活塞10通过腔体17内的注汽推动沿中心管14的轴向移动。
本实用新型的工作原理为：
将上接头1偏梯扣的一端连接注气管柱，另一端螺纹连接中心管14，上接头1内部的环形空间与垫环之间形成的空腔中注入热熔体2。当注汽开始达到200℃时，热熔体2开始熔化，垫环3与支撑套4开始移动，弹簧8推动锥体7做功，推动膨胀体5向外扩张；膨胀体5再推动胶套6做功，从而完成初次坐封。当注气压力达到设定值时，注气通过中心管14上的注气孔16进入定位环12与缸套9之间的腔体17中，推动活塞10再次对弹簧8做功，完成二次坐封。
当实施注汽作业完成后需要解封时，只需上提中心管14即可剪断定位环12、定位螺母13上的销钉，使缸套9、活塞10整体下移，从而弹簧8失去作用力，不再对锥体7做功，膨胀体5不再膨胀，胶套6复位，实现解封。
本实用新型弹簧8的材质可为50CoMn，热熔体2可为沥青，密封圈11的材质可为氟橡胶，垫环3、支撑套4、锥体7、缸套9、定位环12、定位螺母13的材质可为45号钢，上接头1、膨胀体5、活塞10、下接头15的材质可为35CrMn。
本实用新型适用热采普通稠油井、吞吐井、汽驱井、SAGD等类型井，可长时间、多次使用。
Claims (8)
1.一种双效节能热采封隔器，其特征在于：包括中心管（14）、分别连接于所述中心管（14）两端的上接头（1）和下接头（15）及依次套设在所述中心管（14）上的支撑套（4）、锥体（7）、弹簧（8）、活塞（10）、定位环（12），所述活塞（10）通过定位环（12）支撑，所述弹簧（8）的两端分别抵接于活塞（10）及锥体（7）的一端，所述锥体（7）的另一端与支撑套（4）抵接；所述锥体（7）一端外部设有膨胀体（5），该膨胀体（5）外设有与所述支撑套（4）连接的胶套（6）；所述锥体（7）、弹簧（8）、活塞（10）及定位环（12）的外部设有与中心管（14）相连的缸套（9），所述定位环（12）与缸套（9）之间留有注汽的腔体（17），该腔体（17）与所述中心管（14）上开设的注汽孔（16）相连通；所述支撑套（4）与上接头（1）内部之间填充有热熔体（2）。
2.按权利要求1所述的双效节能热采封隔器，其特征在于：所述热熔体（2）与支撑套（4）之间设有套在中心管（14）上的垫环（3）。
3.按权利要求1所述的双效节能热采封隔器，其特征在于：所述缸套（9）的一端为开口端，所述锥体（7）的另一端位于该开口端的外部，所述缸套（9）的另一端与中心管（14）密封连接，并通过安装在所述中心管（14）上的定位螺母（13）支撑。
4.按权利要求1、2或3所述的双效节能热采封隔器，其特征在于：所述活塞（10）与缸套（9）内壁之间、活塞（10）与中心管（14）之间以及缸套（9）另一端与中心管（14）之间分别通过密封圈（11）密封。
5.按权利要求1、2或3所述的双效节能热采封隔器，其特征在于：所述锥体（7）在热熔体（2）熔化后通过弹簧（8）的弹力沿中心管（14）的轴向移动。
6.按权利要求1、2或3所述的双效节能热采封隔器，其特征在于：所述膨胀体（5）上开有用于膨胀开合的沟槽。
7.按权利要求1、2或3所述的双效节能热采封隔器，其特征在于：所述活塞（10）通过腔体（17）内的注汽推动沿中心管（14）的轴向移动。
8.按权利要求1、2或3所述的双效节能热采封隔器，其特征在于：所述中心管（14）为中空管。
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| CN104596753A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-05-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 热力封隔器测试装置及方法 |
| CN104847298A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-08-19 | 中国石油天然气股份有限公司 | 封隔器 |
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