海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置，其包括一上端封閉、下端敞口的筒狀本體，若干間隔內(nèi)嵌在本體內(nèi)的密封圈，一沿軸向貫穿本體的管狀油管伸縮補(bǔ)償器，一套設(shè)在油管伸縮補(bǔ)償器外部的套管，一通過(guò)彈簧基座與套管上端連接的彈簧裝置，一安裝在彈簧裝置上端的應(yīng)力傳感器，以及一與應(yīng)力傳感器電連接的計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)；油管伸縮補(bǔ)償器與本體之間存在一環(huán)形的預(yù)留空間；套管的外壁與本體內(nèi)的密封圈相接觸，套管的內(nèi)壁與油管伸縮補(bǔ)償器之間留有間隙；本體的上下端均具有法蘭結(jié)構(gòu)，該監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)本體上下端的法蘭結(jié)構(gòu)固定于油管頭和套管頭之間。本實(shí)用新型在稠油熱采過(guò)程中，不僅能夠避免因套管伸長(zhǎng)而引起采油樹(shù)抬升，保證采油作業(yè)正常進(jìn)行，而且還能夠及時(shí)有效監(jiān)測(cè)套管伸長(zhǎng)量，為作業(yè)提供指導(dǎo)，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種稠油熱采開(kāi)發(fā)裝置，具體涉及一種應(yīng)用于石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]海上稠油熱采開(kāi)發(fā)技術(shù)是一項(xiàng)具有高科技、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)。蒸汽吞吐是現(xiàn)階段海上稠油開(kāi)發(fā)的主要方式。蒸汽吞吐過(guò)程中產(chǎn)生的熱量使套管軸向熱應(yīng)力過(guò)大，導(dǎo)致套管變形，進(jìn)而引起套管頭及井口升高。目前，由于套管伸長(zhǎng)預(yù)測(cè)偏差大且無(wú)法及時(shí)監(jiān)測(cè)，給稠油熱采的安全作業(yè)帶來(lái)隱患。尤其是海上稠油熱采，由于其工作環(huán)境的特殊性，如果套管和井口頭升高不能及時(shí)監(jiān)測(cè)并采取有效控制措施，將會(huì)導(dǎo)致井口抬升，甚至損壞采油裝置，對(duì)平臺(tái)及工作人員的安全造成極大的威脅。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置，能夠及時(shí)有效監(jiān)測(cè)稠油熱采過(guò)程中套管伸長(zhǎng)量，為作業(yè)提供指導(dǎo)，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，該監(jiān)測(cè)裝置包括:一上端封閉、下端敞口的筒狀套管升高補(bǔ)償裝置本體，若干個(gè)自上而下間隔內(nèi)嵌在所述套管升高補(bǔ)償裝置本體內(nèi)的密封圈，一沿軸向貫穿所述套管升高補(bǔ)償裝置本體的上端后向下延伸至所述套管升高補(bǔ)償裝置本體外部的管狀油管伸縮補(bǔ)償器，一套設(shè)在所述油管伸縮補(bǔ)償器外部的套管，一通過(guò)彈簧基座與所述套管上端連接的彈簧裝置，一安裝在所述彈簧裝置上端的應(yīng)力傳感器，以及一與所述應(yīng)力傳感器電連接的計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)；其中，所述油管伸縮補(bǔ)償器與所述套管升高補(bǔ)償裝置本體之間存在一環(huán)形的預(yù)留空間；所述套管的外壁與所述套管升高補(bǔ)償裝置本體內(nèi)的密封圈相接觸，所述套管的內(nèi)壁與所述油管伸縮補(bǔ)償器之間留有間隙；所述套管升高補(bǔ)償裝置本體的上下端均具有法蘭結(jié)構(gòu)，所述套管升高補(bǔ)償裝置本體通過(guò)其上下端的法蘭結(jié)構(gòu)固定于油管頭和套管頭之間。
[0005]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述油管伸縮補(bǔ)償器與所述套管升高補(bǔ)償裝置本體之間的預(yù)留空間在垂直方向上的長(zhǎng)度為800mm。
[0006]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述密封圈采用上下端面內(nèi)嵌彈簧并與橡膠硫化為一體的BT密封圈，所述彈簧由直徑為Imm的碳素彈簧鋼絲繞制而成，所述橡膠選用耐油、酸堿、老化性好的膠料。
[0007]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述套管采用鐵基合金膨脹性材質(zhì)。
[0008]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型固定于油管頭和套管頭之間，在稠油熱采過(guò)程中，隨著從井口注入多元熱流體，套管受熱膨脹垂直方向沿套管升高補(bǔ)償裝置本體的預(yù)留空間向上抬升，壓縮彈簧裝置實(shí)現(xiàn)熱應(yīng)力有效釋放，從而避免因?yàn)樘坠苌扉L(zhǎng)而引起采油樹(shù)抬升，消除安全隱患，保證采油作業(yè)正常進(jìn)行。同時(shí)，由于套管上升過(guò)程壓縮彈簧裝置，彈簧裝置通過(guò)應(yīng)力傳感器記錄力的變化量并傳輸給計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)根據(jù)胡克定律得到彈簧裝置的伸縮量，從而得到套管的伸長(zhǎng)量，能夠及時(shí)有效監(jiān)測(cè)稠油熱采過(guò)程中套管伸長(zhǎng)量，為作業(yè)提供指導(dǎo)，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]以下結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本實(shí)用新型，它們不應(yīng)該理解成對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型的安裝位置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型包括一套管升高補(bǔ)償裝置本體1、一油管伸縮補(bǔ)償器2和一套管3、一彈簧裝置4、一應(yīng)力傳感器5和一計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)6。其中，套管升高補(bǔ)償裝置本體I為上端封閉、下端敞口的筒狀結(jié)構(gòu)，且其上下端均具有法蘭結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁自上而下間隔內(nèi)嵌有若干個(gè)密封圈7。油管伸縮補(bǔ)償器2為管狀結(jié)構(gòu)，其沿軸向貫穿套管升高補(bǔ)償裝置本體I的上端后向下延伸至套管升高補(bǔ)償裝置本體I外部，且油管伸縮補(bǔ)償器2與套管升高補(bǔ)償裝置本體I之間存在一環(huán)形的預(yù)留空間8。套管3套設(shè)在油管伸縮補(bǔ)償器2的外部，且其外壁與套管升高補(bǔ)償裝置本體I內(nèi)的密封圈7相接觸，內(nèi)壁與油管伸縮補(bǔ)償器2之間留有間隙。套管3的上端設(shè)置有一彈簧基座9，套管3通過(guò)彈簧基座6與彈簧裝置4的下端連接，彈簧裝置4的上端安裝應(yīng)力傳感器5，應(yīng)力傳感器5固定在套管升高補(bǔ)償裝置本體I上并與計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)6電連接。
[0014]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，油管伸縮補(bǔ)償器2與套管升高補(bǔ)償裝置本體I之間的預(yù)留空間8在垂直方向上的長(zhǎng)度為800mm。
[0015]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，密封圈7采用上下端面內(nèi)嵌彈簧并與橡膠硫化為一體的BT密封圈(平衡型串聯(lián)密封圈)，彈簧由直徑為Imm的碳素彈簧鋼絲繞制而成，橡膠選用耐油、酸堿、老化性好的膠料。
[0016]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，套管3采用鐵基合金膨脹性材質(zhì)，具有高塑性、高強(qiáng)度和高加工硬化率。
[0017]如圖2所示，本實(shí)用新型在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，油井固井完成后，根據(jù)油井套管的規(guī)格來(lái)確定采用本實(shí)用新型的規(guī)格，然后通過(guò)套管升高補(bǔ)償裝置本體I上下端的法蘭將本實(shí)用新型上部與油管頭10連接，下部與套管頭11連接，固定于油管頭10和套管頭11之間。稠油熱采過(guò)程中，隨著從井口注入多元熱流體，套管3受熱膨脹垂直方向沿套管升高補(bǔ)償裝置本體I的預(yù)留空間8向上抬升，壓縮彈簧裝置4實(shí)現(xiàn)熱應(yīng)力有效釋放，從而避免因?yàn)樘坠?伸長(zhǎng)而引起采油樹(shù)12抬升，消除安全隱患，保證采油作業(yè)正常進(jìn)行。同時(shí)，由于套管3上升過(guò)程壓縮彈簧裝置4，彈簧裝置4通過(guò)應(yīng)力傳感器5記錄力的變化量并傳輸給計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)6，計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)6根據(jù)胡克定律得到彈簧裝置4的伸縮量，從而得到套管3的伸長(zhǎng)量，實(shí)現(xiàn)稠油熱采過(guò)程中套管升高實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0018]上述各實(shí)施例僅用于對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，該監(jiān)測(cè)裝置包括: 一上端封閉、下端敞口的筒狀套管升高補(bǔ)償裝置本體， 若干個(gè)自上而下間隔內(nèi)嵌在所述套管升高補(bǔ)償裝置本體內(nèi)的密封圈， 一沿軸向貫穿所述套管升高補(bǔ)償裝置本體的上端后向下延伸至所述套管升高補(bǔ)償裝置本體外部的管狀油管伸縮補(bǔ)償器， 一套設(shè)在所述油管伸縮補(bǔ)償器外部的套管， 一通過(guò)彈簧基座與所述套管上端連接的彈簧裝置， 一安裝在所述彈簧裝置上端的應(yīng)力傳感器，以及 一與所述應(yīng)力傳感器電連接的計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)； 其中，所述油管伸縮補(bǔ)償器與所述套管升高補(bǔ)償裝置本體之間存在一環(huán)形的預(yù)留空間；所述套管的外壁與所述套管升高補(bǔ)償裝置本體內(nèi)的密封圈相接觸，所述套管的內(nèi)壁與所述油管伸縮補(bǔ)償器之間留有間隙；所述套管升高補(bǔ)償裝置本體的上下端均具有法蘭結(jié)構(gòu)，所述套管升高補(bǔ)償裝置本體通過(guò)其上下端的法蘭結(jié)構(gòu)固定于油管頭和套管頭之間。
2.如權(quán)利要求1所述的海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述油管伸縮補(bǔ)償器與所述套管升高補(bǔ)償裝置本體之間的預(yù)留空間在垂直方向上的長(zhǎng)度為800_。
3.如權(quán)利要求1所述的海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述密封圈采用上下端面內(nèi)嵌彈簧并與橡膠硫化為一體的BT密封圈，所述彈簧由直徑為Imm的碳素彈簧鋼絲繞制而成，所述橡膠選用耐油、酸堿、老化性好的膠料。
4.如權(quán)利要求2所述的海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述密封圈采用上下端面內(nèi)嵌彈簧并與橡膠硫化為一體的BT密封圈，所述彈簧由直徑為Imm的碳素彈簧鋼絲繞制而成，所述橡膠選用耐油、酸堿、老化性好的膠料。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的海上稠油熱采井口升高監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述套管采用鐵基合金膨脹性材質(zhì)。
【文檔編號(hào)】E21B43/24GK203835374SQ201420248359
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】劉書杰, 楊進(jìn), 周建良, 謝仁軍, 郭華, 周波, 李佳, 楊建剛 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油研究總院, 中國(guó)石油大學(xué)(北京)