本發(fā)明涉及油氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種井下加熱電纜的井口密封裝置。
背景技術(shù):
油氣井生產(chǎn)時,在井底流體通過井筒舉升至地面過程中,會因原油黏度高或析蠟而導(dǎo)致井筒采出液流通不暢或油管堵塞,造成油氣井減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。當(dāng)問題出現(xiàn)后會采用井下電加熱工藝來解決這一問題,即在采油管柱內(nèi)下入一根加熱電纜,通過地面中頻電源控制柜控制,對井筒內(nèi)液體進行加熱,達到加熱降黏、解堵的目的。
在使用加熱電纜對油管內(nèi)的原油進行加熱的過程中,原油會恢復(fù)流通性,其油壓也會升高,原油就會順著下入加熱電纜的孔位外涌或噴出。因此,需要在下入電纜的孔位上安裝密封裝置,防止原油泄漏。而現(xiàn)有的井口加熱電纜密封工藝的限制在實施過程中密封的強度不高且容易密封失效,容易導(dǎo)致井口處原油泄漏、污染環(huán)境。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種井下加熱電纜的井口密封裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中井下加熱電纜在井口處密封性差的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種井下加熱電纜的井口密封裝置,包括:密封主管,用于穿設(shè)電纜并固定于井口處;上壓蓋,設(shè)置在密封主管的上端內(nèi),上壓蓋上開設(shè)有可通過電纜的開口;下壓蓋,設(shè)置在密封主管的下端內(nèi),下壓蓋上開設(shè)有可通過電纜的開口;上擠壓密封件,上擠壓密封件設(shè)置在密封主管內(nèi)位于上壓蓋的下側(cè)并與上壓蓋配合,上擠壓密封件中開設(shè)有可通過電纜的上擠壓口;下擠壓密封件,下擠壓密封件設(shè)置在密封主管內(nèi)位于下壓蓋的上側(cè)并與下壓蓋配合,下擠壓密封件中開設(shè)有可通過電纜的下擠壓口;注膠閥,設(shè)置在密封主管上位于上擠壓密封件和下擠壓密封件之間的位置處,上擠壓密封件和下擠壓密封件在受到注膠閥注入的膠體擠壓后變形夾緊電纜。
進一步地,上擠壓密封件包括上密封環(huán)和上變形件,上變形件中開設(shè)有可通過電纜的上通孔,上變形件設(shè)置在上密封環(huán)的中部,上密封環(huán)在在受到注入的膠體的壓力后擠壓上變形件使上通孔縮小夾緊電纜。
進一步地,上變形件為圓臺形,上變形件的中部開設(shè)有上通孔,上變形件的側(cè)壁上開設(shè)有上通槽。
進一步地,上變形件的側(cè)壁上開設(shè)有臺階面,臺階面的形狀與上密封環(huán)的中部的形狀相適配。
進一步地,下擠壓密封件與上擠壓密封件的結(jié)構(gòu)相同。
進一步地,上壓蓋和上擠壓密封件之間設(shè)置有上密封隔板,下壓蓋和下擠壓密封件之間設(shè)置有下密封隔板,上擠壓密封件與上密封隔板抵接,下擠壓密封件與下密封隔板抵接。
進一步地,上密封隔板和上壓蓋之間設(shè)置有上密封件,下密封隔板和下壓蓋之間設(shè)置有下密封件。
進一步地,井下加熱電纜組件還包括密封壓塊,密封壓塊固定設(shè)置在上擠壓密封件和下擠壓密封件之間的密封主管內(nèi),密封壓塊用于夾緊電纜并將密封主管內(nèi)的空間分隔為兩個注膠空間,每個注膠空間對應(yīng)地設(shè)置有注膠閥。
進一步地,密封壓塊為多個,多個密封壓塊在上擠壓密封件和下擠壓密封件之間間隔地設(shè)置,多個密封壓塊將密封主管內(nèi)的空間分隔為多個注膠空間。
進一步地,密封壓塊包括固定壓塊、移動壓塊以及操作手柄,固定壓塊上設(shè)置有第一夾緊部,移動壓塊上設(shè)置有與第一夾緊部相適配的第二夾緊部,第一夾緊部與第二夾緊部配合夾緊電纜,操作手柄與移動壓塊連接,操作手柄用于移動移動壓塊靠近固定壓塊,密封壓塊還包括擋塊,擋塊設(shè)置在密封主管的內(nèi)壁上與移動壓塊之間存有間隙的部位。
進一步地,井口密封裝置還包括壓帽,壓帽設(shè)置在密封主管的上端。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,在使用的過程中,膠體使得上擠壓密封件和下擠壓密封件可以緊密地加緊電纜,進而有效地密封密封主管上下端處與電纜間的間隙。注入的膠體也可以有效地填充密封主管其他部分與電纜間的間隙,進一步加強密封效果。同時,注入的膠體也可以與密封主管粘接,增強密封主管內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)的抗壓性能,使得井口密封裝置可以經(jīng)受住加熱后原油所產(chǎn)生的巨大壓強。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖,對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
附圖說明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的井下加熱電纜的井口密封裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了圖1的井口密封裝置的上擠壓密封件的第一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了圖1的井口密封裝置的上擠壓密封件的第二種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的井下加熱電纜的井口密封裝置的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5示出了圖4的井口密封裝置的密封壓塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的井下加熱電纜的井口密封裝置的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
10、密封主管;20、上壓蓋;21、上密封隔板;22、上密封件;30、下壓蓋;31、下密封隔板;32、下密封件;40、上擠壓密封件;50、下擠壓密封件;60、注膠閥;41、上密封環(huán);42、上變形件;70、密封壓塊;71、固定壓塊;72、移動壓塊;73、操作手柄;74、擋塊;80、壓帽。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。
圖1示出了本發(fā)明的井下加熱電纜的井口密封裝置的實施例一,密封主管10固定于井口處并用于穿設(shè)電纜,在密封主管10的上端內(nèi)設(shè)置有上壓蓋20,在密封主管10的下端內(nèi)設(shè)置有下壓蓋30,上壓蓋20和下壓蓋30上都開設(shè)有可通過電纜的開口。井口密封裝置還包括上擠壓密封件40和下擠壓密封件50,上擠壓密封件40設(shè)置在密封主管10內(nèi)位于上壓蓋20的下側(cè)并與上壓蓋20配合,下擠壓密封件50設(shè)置在密封主管10內(nèi)位于下壓蓋30的上側(cè)并與下壓蓋30配合。注膠閥60設(shè)置在密封主管10上位于上擠壓密封件40和下擠壓密封件50之間的位置處,上擠壓密封件40和下擠壓密封件50中開設(shè)有可通過電纜的下擠壓口,上擠壓密封件40和下擠壓密封件50在受到注膠閥60注入的膠體擠壓后變形夾緊電纜。在使用的過程中,膠體使得上擠壓密封件40和下擠壓密封件50可以緊密地加緊電纜,進而有效地密封密封主管10上下端處與電纜間的間隙。注入的膠體也可以有效地填充密封主管10其他部分與電纜間的間隙,進一步加強密封效果。同時,注入的膠體也可以與密封主管10粘接,增強密封主管10內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)的抗壓性能,使得井口密封裝置可以經(jīng)受住加熱后原油所產(chǎn)生的巨大壓強。可選的,密封主管10下端的外部設(shè)置有螺紋段,密封主管10螺接在井口的采油樹上。
可選的,在實施例一的技術(shù)方案中,如圖2所示,上擠壓密封件40包括上密封環(huán)41和上變形件42,上變形件42中開設(shè)有可通過電纜的上通孔,上變形件42設(shè)置在上密封環(huán)的中部。上密封環(huán)41在在受到注入的膠體的壓力后擠壓上變形件42使上通孔縮小夾緊電纜??蛇x的,在實施例一的技術(shù)方案中,上變形件42為圓臺形,上變形件42的中部開設(shè)有上通孔,上變形件42的側(cè)壁上開設(shè)有上通槽。在上密封環(huán)41受壓后,上密封環(huán)41會順著圓臺形的頂部朝向底部移動,在移動的過程中上密封環(huán)41會箍緊上變形件42,致使上變形件42沿著通 槽縮小,進而完全加緊電纜??蛇x的,上變形件42的側(cè)壁上開設(shè)有臺階面,臺階面的形狀與上密封環(huán)41的中部的形狀相適配。當(dāng)上變形件42的臺階面抵住上密封環(huán)41的中部時,上密封環(huán)41就不會繼續(xù)箍緊上變形件42,避免了密封主管10內(nèi)壓力過大時上變形件42勒斷了電纜。
可選的,如圖3所示,可以在圓臺形的上變形件42上開設(shè)兩個通槽,兩個上通槽對稱地開設(shè)在上變形件42的側(cè)壁上。這樣,上變形件42就分為了兩片,受到上密封環(huán)41箍緊后共同加緊電纜。
如圖1所示,在實施例一的技術(shù)方案中,下擠壓密封件50與上擠壓密封件40的結(jié)構(gòu)相同。當(dāng)然,下擠壓密封件50的工作原理也與上擠壓密封件40相同。
如圖1所示,可選的,在實施例一的技術(shù)方案中,上壓蓋20和上擠壓密封件40之間設(shè)置有上密封隔板21,下壓蓋30和下擠壓密封件50之間設(shè)置有下密封隔板31,上擠壓密封件40與上密封隔板21抵接,下擠壓密封件50與下密封隔板31抵接。上密封隔板21和下密封隔板31一方面可以輔助上擠壓密封件40和下擠壓密封件50工作,另一方面也可以在使得注膠后密封效果更好,加大井口密封裝置所能經(jīng)受住的壓強。
可選的,如圖1所示,在上密封隔板21和上壓蓋20之間設(shè)置有上密封件22,下密封隔板31和下壓蓋30之間設(shè)置有下密封件32。上密封件22和下密封件32進一步加強了密封主管10上下端處的密封性能??蛇x的,上密封件22和下密封件32為密封盤根。
如圖1所示,井口密封裝置還包括壓帽80,壓帽80設(shè)置在密封主管10的上端。壓帽80的設(shè)置可以給密封主管10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供支撐力,進而增強井口密封裝置所能經(jīng)受住的壓強。
圖4示出了本發(fā)明實施例二的技術(shù)方案,該技術(shù)方案和實施例一的技術(shù)方案相比較而言,區(qū)別在與,井下加熱電纜組件還包括密封壓塊70,密封壓塊70固定設(shè)置在上擠壓密封件40和下擠壓密封件50之間的密封主管10內(nèi),密封壓塊70用于夾緊電纜并將密封主管10內(nèi)的空間分隔為兩個注膠空間,每個注膠空間對應(yīng)地設(shè)置有注膠閥60。將密封主管10內(nèi)的空間分隔為兩個注膠空間后,每個注膠空間都相當(dāng)于一個獨立的密封結(jié)構(gòu),增強了密封效果。同時,密封壓塊70還能給注膠空間內(nèi)的膠體提供足夠多的支撐力,進而加強井口密封裝置耐壓性能。
可選的,如圖4和圖5所示,密封壓塊70包括固定壓塊71、移動壓塊72以及操作手柄73。固定壓塊71上設(shè)置有第一夾緊部,移動壓塊72上設(shè)置有與第一夾緊部相適配的第二夾緊部,第一夾緊部與第二夾緊部配合夾緊電纜。操作手柄73與移動壓塊72連接,操作手柄73用于移動移動壓塊72靠近固定壓塊71,密封壓塊70還包括擋塊74,擋塊74設(shè)置在密封主管10的內(nèi)壁上與移動壓塊72之間存有間隙的部位。在注膠空間內(nèi)注膠時,固定壓塊71和移動壓塊72起到了很好的阻隔作用,而擋塊74則阻擋住了縫隙,避免兩個注膠空間聯(lián)通。
圖6示出了本發(fā)明實施例三的技術(shù)方案,該技術(shù)方案和實施例二的技術(shù)方案相比較而言,區(qū)別在與,密封壓塊70為兩個,兩個密封壓塊70在上擠壓密封件40和下擠壓密封件50之 間間隔地設(shè)置,兩個密封壓塊70將密封主管10內(nèi)的空間分隔為三個注膠空間。和實施例二的技術(shù)方案相比,實施例三的技術(shù)方案密封效果更優(yōu),耐壓性能也更為良好。
以下結(jié)合具體的使用情況說明上述實施例的使用方式:
1、以井口采油樹額定壓力25mpa、產(chǎn)出介質(zhì)伴生氣含量較低原油凝固點29℃自噴采油井為例,采用實施例一的上變形件42僅開有單個通槽的井口密封裝置。
步驟一:根據(jù)加熱電纜井口耐溫耐壓特性,上密封件22和下密封件32選用耐溫120℃以上的密封材料,注膠用的密封注劑選用耐溫800℃以上的密封膠。
步驟二:在電纜下入過程中,由上密封件22和下密封件32來保證電纜密封,擰緊上壓蓋20及下壓蓋30,下入電纜。
步驟三:在電纜下入完成后,安裝注膠槍,開啟注膠閥60,注入密封注劑膠體,注膠壓力大于30mpa為合格,注膠完成后電纜通電使用,觀察密封情況,無刺漏關(guān)閉注膠閥,如有刺漏,繼續(xù)注膠至井口不刺不漏,完成后關(guān)閉注膠閥。
2、以井口采油樹額定壓力35mpa、產(chǎn)出原油凝固點29℃自噴采油井為例,采用實施例二的上變形件42僅開有單個通槽的井口密封裝置。
步驟一:根據(jù)加熱電纜井口耐溫耐壓特性,上密封件22和下密封件32選用耐溫120℃以上的密封材料,注膠用的密封注劑選用耐溫800℃以上的密封膠。
步驟二:在電纜下入過程中,由上密封件22和下密封件32來保證電纜密封,擰緊上壓蓋20及下壓蓋30,下入電纜。
步驟三:在電纜下入完成后,操作手柄73移動移動壓塊72靠近固定壓塊71,使第一夾緊部與第二夾緊部配合夾緊電纜,安裝注膠槍,開啟密封主管10上部的注膠閥60,注入密封注劑膠體,注滿膠后注膠壓力大于40mpa為合格,關(guān)閉上部的注膠閥60。
步驟四:開啟密封主管10下部的注膠閥60,注入密封注劑膠體,注滿膠后注膠壓力大于40mpa為合格,關(guān)閉下部的注膠閥60。
步驟五:注膠完成后電纜通電使用,觀察密封情況,如有刺漏,重復(fù)步驟三、步驟四繼續(xù)注膠至井口不刺不漏,完成后關(guān)閉注膠閥。
3、以井口采油樹額定壓力75mpa、產(chǎn)出原油凝固點35℃自噴采油井為例,采用實施例三的上變形件42開有兩個通槽的井口密封裝置。
步驟一:根據(jù)加熱電纜井口耐溫耐壓特性,上密封件22和下密封件32選用耐溫120℃以上的密封材料,注膠用的密封注劑選用耐溫800℃以上的密封膠。
步驟二:在電纜下入過程中,由上密封件22和下密封件32來保證電纜密封,擰緊上壓蓋20及下壓蓋30,下入電纜。
步驟三:在電纜下入完成后,操作手柄73移動移動壓塊72靠近固定壓塊71,使第一夾緊部與第二夾緊部配合夾緊電纜,安裝注膠槍,開啟密封主管10上部的注膠閥60,注入密封注劑膠體,注滿膠后注膠壓力大于80mpa為合格,關(guān)閉一級注膠閥。
步驟四:開啟密封主管10中部的注膠閥60,注入密封注劑,注滿膠后注膠壓力大于80mpa為合格,關(guān)閉中部的注膠閥60。
步驟五:開啟密封主管10下部的注膠閥60,注入密封注劑,注滿膠后注膠壓力大于80mpa為合格,關(guān)閉下部的注膠閥60。
步驟六:注膠完成后電纜通電使用,觀察密封情況,如有刺漏,重復(fù)步驟三、步驟四、步驟五繼續(xù)注膠至井口不刺不漏,完成后關(guān)閉注膠閥。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。