本實用新型涉及一種稠油水平井分段注汽的井下工具,具體為一種水平井注汽封隔器。
背景技術(shù):
水平井技術(shù)始于20世紀(jì)80年代,是一項綜合性配套技術(shù),主要用于油田開發(fā)中提高油氣產(chǎn)量和油氣采收率。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和人們對水平井開采技術(shù)認(rèn)識的不斷加深,用水平井開發(fā)油田已受到了廣泛重視,目前水平井開采技術(shù)迅速發(fā)展并日臻完善,水平井?dāng)?shù)量以驚人的速度增長,現(xiàn)場已經(jīng)將水平井用于稠油油藏的開采。對于稠油水平井的開采,采用水平井分段注汽可以提高稠油水平井的動用程度。但是對于各段之間沒有有效的封隔方式,常規(guī)的封隔器存在在水平段難坐封,解封起管柱困難,高溫下密封件不能有效密封等問題,導(dǎo)致不能保證每段的注汽量達(dá)到設(shè)計要求。
有鑒于此,本設(shè)計人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計經(jīng)驗,研制出一種水平井注汽封隔器,以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是在于提供一種水平井注汽封隔器,以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。通過使用本實用新型的水平井注汽封隔器,可以滿足在分段注汽過程中對各段的有效封隔,并且在注汽結(jié)束后可以順利將注汽管柱起出。
為此,本實用新型提出一種水平井注汽封隔器,其包括:
中心管,依次套設(shè)于所述中心管的活塞件和密封件,以及上接頭和下接頭;
所述活塞件能沿所述中心管的軸向移動,所述活塞件與所述中心管之間形成一環(huán)形空間,所述環(huán)形空間內(nèi)填充有熱力膨脹劑;
所述密封件能沿所述中心管的徑向伸縮;
所述上接頭連接于所述中心管的一端;
所述下接頭連接于所述中心管的另一端。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述水平井注汽封隔器還包括兩個套設(shè)于所述中心管的防突件,兩所述防突件分別卡合于所述密封件的兩端。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述水平井注汽封隔器還包括一套設(shè)于所述中心管的擋環(huán),所述擋環(huán)卡合于所述密封件的一端。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述水平井注汽封隔器還包括一套設(shè)于所述中心管的擋環(huán),所述擋環(huán)抵靠于遠(yuǎn)離所述下接頭的所述防突件。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述擋環(huán)螺紋連接于所述上接頭。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述下接頭的一端凸伸入所述活塞件與所述中心管之間,所述下接頭與所述活塞件之間設(shè)有至少一個剪切銷釘。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述下接頭與所述活塞件之間嵌設(shè)有至少一個密封圈。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述上接頭與所述中心管之間為螺紋連接。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述下接頭與所述中心管之間為螺紋連接,所述下接頭與所述中心管之間嵌設(shè)有至少一個密封圈。
如上述的水平井注汽封隔器,其中,所述活塞件與所述中心管之間嵌設(shè)有至少一個密封圈。
本實用新型的水平井注汽封隔器的特點及優(yōu)點為,可以滿足在分段注汽過程中對各段的有效封隔,并且在注汽結(jié)束后可以順利將注汽管柱起出。坐封方式采用熱力坐封,坐封方式簡單;膨脹劑受熱膨脹,熱力膨脹劑膨脹系數(shù)高,滿足坐封力要求;密封件選用耐高溫氟橡膠,保證高溫狀態(tài)下的密封效果;無鎖緊裝置,上提管柱即可解封,施工簡單可靠。
附圖說明
以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋,并不限定本實用新型的范圍。其中:
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中A處的放大示意圖;
圖3為圖1中B處的放大示意圖。
附圖符號說明:
1 中心管
2 活塞件
3 密封件
4 上接頭
5 下接頭
6 環(huán)形空間
7 防突件
8 擋環(huán)
9 剪切銷釘
10 密封圈
具體實施方式
為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式:
如圖1所示,本實用新型的水平井注汽封隔器包括:中心管1,依次套設(shè)于中心管1的活塞件2和密封件3,以及上接頭4和下接頭5;活塞件2能沿中心管1的軸向移動,活塞件2與中心管1之間形成一環(huán)形空間6,環(huán)形空間6內(nèi)填充有熱力膨脹劑(未示);密封件3能沿中心管1的徑向伸縮;上接頭4連接于中心管1的一端;下接頭5連接于中心管1的另一端。其中,密封件3采用耐高溫氟橡膠,實現(xiàn)在350℃條件下的密封;熱力膨脹劑采用正辛烷,本實用新型對此不做限定。在注汽過程中,由于水蒸汽溫度高,使環(huán)形空間6內(nèi)填充的熱力膨脹劑受熱膨脹,推動活塞件2沿中心管1的軸向移動(例如在一可行的實施例中,熱力膨脹劑推動活塞件2沿中心管1的軸向向左移動),使活塞件2壓縮密封件3,密封件3受壓沿中心管1的徑向凸伸,實現(xiàn)密封油套環(huán)形空間的目的。注汽過程中,水蒸氣溫度保持不變,熱力膨脹劑產(chǎn)生的壓力也保持不變,能確保注汽過程中對油套環(huán)形空間的坐封效果;停止注汽后,溫度降低,熱力膨脹劑體積縮小,上提管柱,使活塞件2恢復(fù)原位,密封件3所受壓力解除后沿中心管1的徑向回縮,即完成解封。本實用新型的水平井注汽封隔器,可以滿足在分段注汽過程中對各段的有效封隔,并且在注汽結(jié)束后可以順利將注汽管柱起出。坐封方式采用熱力坐封,坐封方式簡單;膨脹劑受熱膨脹,熱力膨脹劑膨脹系數(shù)高,滿足坐封力要求;密封件選用耐高溫氟橡膠,保證高溫狀態(tài)下的密封效果;無鎖緊裝置,上提管柱即可解封,施工簡單可靠。
在一可行的實施例中,活塞件2側(cè)壁上開設(shè)有至少一個通孔,熱力膨脹劑通過通孔灌注入環(huán)形空間6中,灌滿后將銷釘砸入通孔并焊死。
如圖2所示,水平井注汽封隔器還包括兩個套設(shè)于中心管的防突件7,兩防突件7分別卡合于密封件3的兩端。坐封時,防突件7用來阻止和限制密封件3沿中心管1的軸向突出,從而提高和保持接觸應(yīng)力,以獲得良好的密封性。
進(jìn)一步地,水平井注汽封隔器還包括一套設(shè)于中心管1的擋環(huán)8,擋環(huán)8抵靠于遠(yuǎn)離下接頭5的防突件7。坐封時,防突件7和擋環(huán)8共同作用,用來阻止和限制密封件3沿中心管1的軸向突出,從而提高和保持接觸應(yīng)力,以獲得良好的密封性。
其中,擋環(huán)8螺紋連接于上接頭4。本實用新型對此連接方式不做限定。
如圖3所示,下接頭5的一端凸伸入活塞件2與中心管1之間,下接頭5與活塞件2之間設(shè)有至少一個剪切銷釘9。在注汽過程中,由于水蒸汽溫度高,使環(huán)形空間6內(nèi)填充的熱力膨脹劑受熱膨脹,剪切銷釘9被剪斷,活塞件2被推動沿中心管1的軸向移動(例如在一可行的實施例中,熱力膨脹劑推動活塞件2沿中心管1的軸向向左移動),使活塞件2壓縮密封件3,密封件3受壓沿中心管1的徑向凸伸,實現(xiàn)密封油套環(huán)形空間的目的。
較佳地,下接頭5與活塞件2之間嵌設(shè)有至少一個密封圈10,實現(xiàn)下接頭5與活塞件2之間的密封。
進(jìn)一步地,上接頭4與中心管1之間為螺紋連接。本實用新型對此連接方式不做限定。
更進(jìn)一步地,下接頭5與中心管1之間為螺紋連接(本實用新型對此連接方式不做限定),下接頭5與中心管1之間嵌設(shè)有至少一個密封圈10。實現(xiàn)下接頭5與中心管1之間的密封。
較佳地,活塞件2與中心管1之間嵌設(shè)有至少一個密封圈10,實現(xiàn)活塞件2與中心管1之間的密封。
以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式,并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改,均應(yīng)屬于本實用新型保護(hù)的范圍。而且需要說明的是,本實用新型的各組成部分并不僅限于上述整體應(yīng)用,本實用新型的說明書中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實際需要選擇一項單獨采用或選擇多項組合起來使用,因此,本實用新型理所當(dāng)然地涵蓋了與本案實用新型點有關(guān)的其它組合及具體應(yīng)用。