本發(fā)明涉及水平井蒸汽吞吐設(shè)備，確切地說是一種水平井分段注汽管柱。

技術(shù)背景

在油田領(lǐng)域中，人們開采地下稠油時，首先要對稠油進(jìn)行“稀化處理”。目前，稠油稀化的主要方法是“蒸汽吞吐法”，實施該方法的設(shè)備是蒸汽吞吐設(shè)備，該設(shè)備由蒸汽鍋爐和注汽管柱組成?，F(xiàn)有的技術(shù)比較先進(jìn)的水平井注汽管柱是專利號為zl200720013343.7、授權(quán)公告號為cn201053310y、名稱為“一種水平井分段注汽管柱”的實用新型專利技術(shù)。該項技術(shù)主要由垂直隔熱管、伸縮管、水平隔熱管，以及由串聯(lián)在水平隔熱管上的分配器、扶正器、阻隔器等組成。它具有良好的定向注汽功能，能夠比較好地解決地下油藏動用不均衡問題。該專利技術(shù)雖然具有突出的先進(jìn)性，但也存在一定不足，主要體現(xiàn)在注汽過程中不能自行解決油井套管“隔熱”問題，也就是不能自行阻止注入井下的蒸汽反向進(jìn)入“隔熱區(qū)”，即注汽管柱上部外圓與油井套管內(nèi)孔之間形成的空間區(qū)域，以致人們在應(yīng)用該專利技術(shù)產(chǎn)品過程中，不得不繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的“氮氣隔熱法”來解決油井套管“隔熱”問題，即利用專用設(shè)備將“隔熱區(qū)”內(nèi)注滿氮氣，用其阻止注入井下的蒸汽反向進(jìn)入“隔熱區(qū)”，以避免油井套管在蒸汽高溫作用下發(fā)生變形損壞。然而，利用“氮氣隔熱法”保護(hù)油井套管，不僅需要專用設(shè)備和氮氣，而且在一個注汽周期內(nèi)，往往需要根據(jù)氮氣損失情況，補(bǔ)注氮氣1-2次，工藝復(fù)雜，實施成本也很高。

此外，發(fā)明人還發(fā)明了一種彈性支撐注汽裝置，該裝置由現(xiàn)有的熱動封隔器和設(shè)置在其中心管上的現(xiàn)有堵球阻隔器的徑向定位機(jī)構(gòu)組成。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為人們提供一種能夠自行隔熱的水平井分段注汽管柱，以便在用利用該管柱實施稠油稀化操作時，簡化操作工藝，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，它包括水平隔熱管，其特點是在水平隔熱管的最前部串聯(lián)彈性支撐注汽裝置。

在水平隔熱管的后端內(nèi)孔中密封固定聯(lián)接絲堵，在位于該絲堵前部的水平隔熱管管段上串聯(lián)至少一個配汽閥，該配汽閥由一段金屬管，以及設(shè)置在其管壁上的若干徑向通孔構(gòu)成。

本發(fā)明實現(xiàn)后，由于它設(shè)置了彈性支撐注汽裝置，使之注汽過程中，能夠與油井套管內(nèi)孔之間自行實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的徑向彈性定位，并對其所在部位的水平隔熱管外圓與油井套管內(nèi)孔之間的間隙形成自行封堵，從而達(dá)到自行“隔熱”目的，因而它與現(xiàn)有技術(shù)相比，可有效簡化油井套管的隔熱操作，進(jìn)而降低稠油稀化生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)形式示意圖

圖2是本發(fā)明的彈性支撐注汽裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是本發(fā)明的配汽閥的結(jié)構(gòu)形式示意圖

具體實施方式

由圖1可見，本發(fā)明包括現(xiàn)有水平井分段注汽管柱的所有組成部件，即垂直隔熱管、水平隔熱管和聯(lián)接于兩者之間的伸縮管組成的隔熱管1，以及由前至后，即圖示由左至右串聯(lián)于水平隔熱管上的分配器3、扶正器4、封隔器5和扶正器4各功能部件。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于它還設(shè)置彈性支撐注汽裝置2，該裝置位于水平隔熱管的最前部，即位于設(shè)置在水平隔熱管上的其它各功能部件的前部。

為了使本發(fā)明能夠針對位于水平隔熱管后部的、注汽腔內(nèi)的各油層動用情況，對其實施精準(zhǔn)注汽，取得更好的稠油稀化效果，本發(fā)明還在水平隔熱管的后端內(nèi)孔中密封固定聯(lián)接絲堵7，在位于該絲堵前部的水平隔熱管管段上串聯(lián)了如圖3所示的配汽閥6。在本實施例中，配汽閥的設(shè)置數(shù)量為2個。當(dāng)然，在實際應(yīng)中，配汽閥的設(shè)置數(shù)量可以根據(jù)具體使用需要增減，它可以是1個，或多余2個。

由圖2可見，本發(fā)明的彈性支撐注汽裝置由現(xiàn)有的熱動封隔器和設(shè)置在其中心管上的現(xiàn)有堵球阻隔器的徑向定位機(jī)構(gòu)組成。其中：

熱動封隔器的基本構(gòu)造與現(xiàn)有技術(shù)完全相同。它由中心管26等組成，中心管右側(cè)外部設(shè)置軟體脹環(huán)10及其軸向定位部件，該定位部件由上接頭8、壓帽9、密封擋套11組成；軟體脹環(huán)左側(cè)中心管外部通過鎖緊環(huán)20等設(shè)置熱動液壓缸，該熱動液壓缸分別由缸體、活塞16及其推力頭、熱脹液17組成。其中，缸體由缸筒18、缸蓋19組成，活塞推力頭由止動外環(huán)12、止動內(nèi)環(huán)14、外套15、補(bǔ)償彈簧13組成。該活塞推力頭與中心管之間設(shè)置棘齒式止回機(jī)構(gòu)，該活塞推力頭與所述軟體脹環(huán)內(nèi)孔相配用，兩者構(gòu)成軟體脹環(huán)的徑向擴(kuò)脹機(jī)構(gòu)。此外，上述中心管26左端制有外螺紋、上接頭8內(nèi)孔中制有內(nèi)螺紋，該內(nèi)、外螺紋構(gòu)成了鄰接件連接結(jié)構(gòu)。

上述中心管26左側(cè)外部通過定位帽25固定設(shè)置了堵球限位器的徑向定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)完全相同。它分別由一對限位帽27，以及位于限位帽之間的若干支撐塊21等構(gòu)成，該支撐塊與中心管26之間設(shè)置其徑向滑動機(jī)構(gòu)和彈性支撐機(jī)構(gòu)，該支撐塊的內(nèi)端外側(cè)與限位帽的周壁內(nèi)圓面之間設(shè)置其徑向防脫機(jī)構(gòu)；該支撐塊的軸向兩側(cè)各端面與其同側(cè)限位帽的內(nèi)端面相配用，兩者形成滑動接觸。

上述支撐塊21的中部制有導(dǎo)向孔，該導(dǎo)向孔與固定在中心管上的導(dǎo)向柱22相配用，兩者滑動接觸，該導(dǎo)向孔與導(dǎo)向柱構(gòu)成所述支撐塊的徑向滑動機(jī)構(gòu)。

上述支撐塊21的導(dǎo)向孔兩側(cè)制有推力彈簧定位孔，在彈簧定位孔內(nèi)與中心管外圓之間設(shè)置推力彈簧23，由此構(gòu)成所述支撐塊的彈性支撐機(jī)構(gòu)。

上述支撐塊21的內(nèi)端即與中心管26軸線相近一端左右兩側(cè)制有外凸體24，該外凸體與其同側(cè)限位帽的周壁內(nèi)圓面相配用，能在支撐塊徑向外移至極限位置時，使兩者形成卡滯接觸，用以防止支撐塊脫離限位扣帽，由此構(gòu)成所述支撐塊的徑向防脫機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的工作原理：將本發(fā)明送入井下后，彈性支撐注汽裝置2的堵球阻隔器的徑向定位機(jī)構(gòu)將在其支撐彈簧23和支撐塊21的作用下，自行與其所在部位的油井套管內(nèi)孔之間實現(xiàn)徑向定位，使兩者保持同軸。注入蒸汽時，彈性支撐注汽裝置2的熱動封隔器將在蒸汽熱能作用下，使其活塞在熱脹液17的推動下向右伸出，使軟體脹環(huán)10在活塞推力頭的內(nèi)撐力作用下外脹，從而將其所在部位的油管外表面與油井套管內(nèi)表面之間形成的環(huán)形間隙封閉，進(jìn)而使本發(fā)明達(dá)到自行隔熱目的。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水平井分段注汽管柱，它包括水平隔熱管，其特點是在水平隔熱管的最前部串聯(lián)彈性支撐注汽裝置。本發(fā)明實現(xiàn)后，由于它設(shè)置了彈性支撐注汽裝置，使之在注汽過程中，能夠與油井套管內(nèi)孔之間自行實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的徑向彈性定位，并對其所在部位的水平隔熱管外圓與油井套管內(nèi)孔之間的間隙形成自行封堵，從而達(dá)到自行“隔熱”目的，因而它與現(xiàn)有技術(shù)相比，可有效簡化油井套管的隔熱操作，進(jìn)而降低稠油稀化生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：孫玉貴;郭立波;劉恒;魯簫;向崢;田玉秋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：郭立波;孫玉貴
技術(shù)研發(fā)日：2017.01.19
技術(shù)公布日：2017.08.18