地?zé)峋昃苤闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】本實用新型涉及一種地?zé)峋昃苤?，包括延伸到地表的一開套管和設(shè)置在一開套管下方并密封式插入到一開套管內(nèi)的二開套管，二開套管延伸到地?zé)釋?。在一開套管內(nèi)設(shè)置有插管，插管包括插入到二開套管內(nèi)并密封相連的插入部和處于插入部上方的主體部，主體部與一開套管的內(nèi)壁隔開而在主體部和一開套管之間形成隔熱腔。這種地?zé)峋昃苤臒釗p失很小，降低了地?zé)嵩陂_采過程中的熱損失。
【專利說明】地?zé)峋昃苤?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及地?zé)衢_采領(lǐng)域，特別涉及一種地?zé)峋昃苤?br>
【背景技術(shù)】
[0002]地?zé)崾侵纲A存在地球內(nèi)部的可再生熱能，通常認(rèn)為地?zé)崞鹪从诘厍虻娜廴趲r漿和放射性物質(zhì)的衰變。由于地?zé)崮苁莾Υ嬖诘叵碌?，因此不會受到任何天氣狀況的影響，并且地?zé)豳Y源同時具有其它可再生能源的所有特點，隨時可以采用，不帶有害物質(zhì)。地?zé)豳Y源的開發(fā)和利用越來越受到世界各國的重視。
[0003]目前，地?zé)衢_發(fā)通常使用的完井井筒結(jié)構(gòu)有以下兩種:(1)對于砂巖地?zé)醿?，一開下套管固井，二開直接下套管，僅封固一開與二開套管重疊區(qū)域的部分層段，三開懸掛篩管或濾水管取水；(2)對于基巖地?zé)醿?一開及二開下套管固井，三開裸眼段取水。
[0004]但是，這些完井井身結(jié)構(gòu)的熱損失嚴(yán)重，不能有效地利用地?zé)?。因此，急需一種熱損失較小的完井管柱。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對上述問題，本實用新型提出了一種地?zé)峋昃苤?。這種地?zé)峋昃苤臒釗p失很小，降低了地?zé)嵩陂_采過程中的熱損失。
[0006]根據(jù)本實用新型，提出了一種地?zé)峋昃苤?，包括延伸到地表的一開套管和設(shè)置在一開套管下方并密封式插入到一開套管內(nèi)的二開套管，二開套管延伸到地?zé)釋樱谝婚_套管內(nèi)設(shè)置有插管，插管包括插入到二開套管內(nèi)并密封相連的插入部和處于插入部上方的主體部，主體部與一開套管的內(nèi)壁隔開而在主體部和一開套管之間形成隔熱腔。
[0007]根據(jù)本實用新型的地?zé)峋昃苤瑏碜缘責(zé)釋拥牡責(zé)崴畷亩_套管流入到插管內(nèi)。這樣，在一開套管和插管主體部之間隔熱腔就會阻地?zé)崴臒崃繌牟骞芟蛞婚_套管和外界環(huán)境傳導(dǎo)，從而減少了地?zé)崴臒崃繐p失。
[0008]在一個實施例中，在一開套管內(nèi)還設(shè)置有水泵組件，主體部的上端與水泵組件的入口相連。在一個具體的實施例中，水泵組件包括潛水泵和容納潛水泵的與一開套管的內(nèi)壁隔開的保溫殼體，在保溫殼體和潛水泵之間形成地?zé)崴萸?，在保溫殼體上設(shè)置有進水口，主體部的上端與所述進水口密封連接。由于地?zé)崴紫冗M入到保溫殼體內(nèi)，然后再由潛水泵泵送到地面上，因此可以使用任何類型的潛水泵。此外，并不需要將潛水泵的入口與插管的上端相連，這樣就方便了潛水泵和插管的在井下的安裝。另外，由于保溫殼體與一開套管的內(nèi)壁間隔開，因此同樣減少了保溫殼體內(nèi)的地?zé)崴蛲饨绛h(huán)境中的散失。
[0009]在一個優(yōu)選的實施例中，在插管的主體和保溫殼體的外表面上設(shè)置有保溫層。通過設(shè)置保溫層，能夠進一步降低熱量損失。
[0010]在一個實施例中，插入部的直徑大于主體部的直徑。通過這種結(jié)構(gòu)的插管，可以將插管整體上制作為直徑較小，使得隔熱腔的尺寸較大，以增強地?zé)峋昃苤母魺嵝Ч４送?，僅插管的插入部的直徑較大而其余部分較小，也使得在實現(xiàn)插管與二開套管連接的同時，插管的重量較小，從而方便了插管的運輸和安裝。
[0011]在一個實施例中，插入部的直徑與插入部的長度之比在1:1到1: 4之間。這種插管的插入部的長度較長，保證了插管與二開套管之間密封連接的可靠性，并且方便在插入部上設(shè)置密封件。
[0012]在一個實施例中，在插入部的外表面上設(shè)置有密封件。在一個優(yōu)選的實施例中，密封件為多道平行設(shè)置的密封圈，相鄰密封圈之間的距離與插入部的長度之比在1: 3到I: 8之間。如此多并且密集分布的密封圈使得插管與二開套管之間的密封連接能夠承受20MPa的壓差，從而滿足了處于井下的插管與二開套管的密封連接不被破壞。
[0013]在一個實施例中，二開套管的與插入部配合部分的內(nèi)表面的表面粗糙度在0.32到0.63之間。光滑的二開套管同樣有助于將插管插入到二開套管內(nèi)。此外，光滑的二開套管還有助于實現(xiàn)二開套管和插管之間的密封連接。
[0014]在一個實施例中，在插入部的下沿構(gòu)造有引鞋。引鞋能夠引導(dǎo)插管順利地插入到二開套管內(nèi)，防止插入部上的密封件受到磨損而不能實現(xiàn)密封。
[0015]在本申請中，用語“上”是指朝向地表的方向。用語“下”是指背向地表的方向。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:在本實用新型的地?zé)峋昃苤?，在插管與一開套管之間形成了隔熱腔。隔熱腔的存在會大大減小熱量從插管向一開套管和外界環(huán)境的傳導(dǎo)，從而減少了熱量損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進行更詳細(xì)的描述。其中:
[0018]圖1顯示了根據(jù)本實用新型的地?zé)峋昃苤慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2顯示了根據(jù)本實用新型的插管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例。

【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0022]圖1示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的地?zé)峋昃苤?0的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，沿從地表到地層深處的方向，地?zé)峋昃苤?0包括以下構(gòu)件:一開套管20，上端密封式插入到一開套管20內(nèi)的二開套管11以及設(shè)置在一開套管20內(nèi)并且與二開套管11密封相連的插管21。此外，還可以將水泵組件22安裝到一開套管20內(nèi)，并且將插管21的上端與水泵組件22的入口相連，水泵組件22的出口延伸到地表。一開套管20向上延伸到地表，二開套管11向下延伸到地?zé)釋?2內(nèi)以開采地?zé)崴?。這樣，地?zé)崴畷鬟^二開套管11、插管21和水泵組件22 (如圖1中的方向A)。
[0023]下面將對地?zé)峋昃苤?0的各個部分進行詳細(xì)介紹。
[0024]如圖1所示，二開套管11的下部構(gòu)造為篩管或濾水管15以方便開采地?zé)崴?。此夕卜，篩管15和二開套管11的其余部分還可以為可分體成型，即首先分別制造篩管15和二開套管11的其余部分，然后再將兩者裝配到一起。
[0025]如圖1所示，一開套管20的內(nèi)徑大于二開套管11的外徑，以使得二開套管11的上端能插入到一開套管20的下端內(nèi)部并且密封固定連接。在一個實施例中，一開套管20的內(nèi)徑為339.7mm ;而二開套管11的外徑為177.8mm，即一開套管20的內(nèi)徑大約為二開套管11的外徑的兩倍。一開套管20的內(nèi)徑的內(nèi)徑如此大以方便向一開套管20內(nèi)設(shè)置插管21和水泵組件22。
[0026]圖2示意性地顯示了插管21的結(jié)構(gòu)。插管21包括處于下端的插入部40和處于插入部40上方的主體部41，并且插入部40的直徑Dl大于主體部41的直徑D2。還應(yīng)注意地是，插入部40的直徑Dl還應(yīng)當(dāng)與二開套管11的內(nèi)徑相匹配，以能夠?qū)⒉迦氩?0插入到二開套管11內(nèi)。這種插管21不但能實現(xiàn)與二開套管11的插入連接，而且由于插管21的主體部41的直徑D2較小，因此插管21的重量也較小，方便了插管21的運輸和安裝。
[0027]主體部41的直徑D2小于一開套管20的內(nèi)徑，從而在插管21的主體部41和一開套管20之間形成了隔熱腔23。隔熱腔23內(nèi)的空氣為靜止，因此隔熱腔23的導(dǎo)熱系數(shù)非常小。一開套管20的長度大約為300米到450米。也就是說，一開套管20位于從地表向下深度在300米到450米的地層范圍內(nèi)。在這種地層范圍中，地層的溫度與所開采的地?zé)崴臏囟认嗖詈艽?。由于存在隔熱?3，因此大大減小了地?zé)崴臒崃肯蛑車h(huán)境(即，地層)的傳導(dǎo)，從而減小了地?zé)崴臒崃繐p失。
[0028]為了避免插管21與二開套管11之間的連接處漏水，在插入部40的外表面上設(shè)置了密封件30。在一個實施例中，密封件30可為O型圈，材質(zhì)為丁晴橡膠或氟橡膠等，亦可采用其它密封方式或組合密封方式。為了方便設(shè)置這些密封件30，可將插入部40的長度構(gòu)造為較長，例如插入部40的直徑Dl與插入部40的長度L之比在1:1到1: 2之間。在一個具體的實施例中，插入部40的長度L為2m，直徑Dl為2m，在插入部40上平行地設(shè)置了7道O型圈。這些O型圈能夠承受20MPa的壓差，能滿足處于井下的插管21與二開套管11的密封連接不被破壞。此外，還將二開套管11的與插入部40配合的內(nèi)表面加工為較為光滑，例如二開套管11的內(nèi)表面粗糙度在0.32到0.63之間。這同樣有利于插管21的插入部40插入到二開套管11內(nèi)，還有利于保證二開套管11和插管21之間的密封連接。
[0029]還如圖2所示，在插入部40的下沿構(gòu)造有引鞋31。引鞋31可引導(dǎo)插管21順利地插入到二開套管11內(nèi)，并且防止密封件30受到磨損而不能實現(xiàn)密封。引鞋31大體為錐形，其較小的端部向前延伸以起到引導(dǎo)作用。
[0030]返回到圖1，水泵組件22包括潛水泵24和容納潛水泵24的保溫殼體25。保溫殼體25與一開套管20的內(nèi)壁隔開(形成隔熱腔23的一部分)，以減小地?zé)崴臒崃繐p失。在一個優(yōu)選的實施例中，還在插管21和保溫殼體25的外表面上設(shè)置有保溫層(未示出)，以進一步減小地?zé)崴臒崃繐p失。
[0031]在保溫殼體25的下部設(shè)置有進水口(未示出)，插管21的上端與進水口密封式相連，例如通過焊接連接。這樣，地?zé)崴畷刂骞?1流入到保溫殼體25內(nèi)并填充保溫殼體25。潛水泵24則將地?zé)崴樽卟⒈盟偷降乇?。通過設(shè)置保溫殼體25，可以使用任何類型的潛水泵，從而擴大了本實用新型的適用范圍。
[0032]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本實用新型進行了描述，但在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本實用新型并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種地?zé)峋昃苤涮卣髟谟?，包括延伸到地表的一開套管和設(shè)置在所述一開套管下方并密封式插入到所述一開套管內(nèi)的二開套管，所述二開套管延伸到地?zé)釋樱? 其中，在所述一開套管內(nèi)設(shè)置有插管，所述插管包括插入到所述二開套管內(nèi)并密封相連的插入部和處于所述插入部上方的主體部，所述主體部與所述一開套管的內(nèi)壁隔開而在所述主體部和一開套管之間形成隔熱腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)峋昃苤?，其特征在于，在所述一開套管內(nèi)還設(shè)置有水泵組件，所述主體部的上端與所述水泵組件的入口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地?zé)峋昃苤?，其特征在于，所述水泵組件包括潛水泵和容納所述潛水泵的與一開套管的內(nèi)壁隔開的保溫殼體，在所述保溫殼體和所述潛水泵之間形成地?zé)崴萸唬谒霰貧んw上設(shè)置有進水口，所述主體部的上端與所述進水口密封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)峋昃苤?，其特征在于，所述插入部的直徑大于所述主體部的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地?zé)峋昃苤?，其特征在于，所述插入部的直徑與插入部的長度之比在1:1到1: 4之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地?zé)峋昃苤涮卣髟谟?，在所述插入部的外表面上設(shè)置有密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地?zé)峋昃苤?，其特征在于，所述密封件為多道平行設(shè)置的密封圈，相鄰密封圈之間的距離與所述插入部的長度之比在1: 3到1: 8之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的地?zé)峋昃苤?，其特征在于，所述二開套管的與所述插入部配合部分的內(nèi)表面的表面粗糙度在0.32到0.63之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)峋昃苤涮卣髟谟?，在所述插入部的下沿?gòu)造有引鞋。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地?zé)峋昃苤?，其特征在于，在所述插管的主體和保溫殼體的外表面上設(shè)置有保溫層。
【文檔編號】E21B43/00GK204212705SQ201420496635
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】朱明 , 段友智, 岳慧, 劉歡樂, 侯倩 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院