[发明专利]伸缩泄压式注汽封隔器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于稠油油田注蒸汽热采的封隔器，具体而言，涉及一种伸缩泄压式注汽封隔器。

背景技术

随着注蒸汽采油技术的工业化应用，对井下注汽封隔器的需求也越来越大。注蒸汽时，封隔油套环形空间的方法有油套环形空间注氮气和下热采封隔器两种方法。其中下热采封隔器的施工程序简便，施工成本较小，隔热效果也较好，在稠油注汽井中应用较为普遍。

目前许多井下注汽管柱在采用热采封隔器的同时，还要补偿管柱的热胀冷缩，所以一般井下注汽管柱主要由热补偿器和热采封隔器两种工具组成，二者分体设置，中间间隔上百米长的油管，施工程序较复杂，成本也较高。并且有的热采封隔器未设计解封机构，注汽结束后，封隔器不能正常解封的情况时有发生，这就不得不增加修井作业的工序，同时耽误了油井的正常生产，增加了油井的生产成本。

发明内容

本发明旨在提供一种伸缩泄压式注汽封隔器，以解决现有技术中热补偿器和热采封隔器分体设置而带来的施工程序较复杂，成本较高等问题。

为此，本发明提出一种伸缩泄压式注汽封隔器，所述伸缩泄压式注汽封隔器包括：中心管1、外管4、所述中心管1与所述外管4之间密封设置，所述外管4外套设有遇热膨胀的膨胀筒，所述中心管1与所述外管4之间设有保护衬套14，所述中心管1与所述外管4通过保护衬套14连接，所述保护衬套14由常态下为固态、在注汽温度下融化的耐高温材料制成。

进一步地，所述衬套14由高温尼龙制成，所述中心管1的下端连接有短接15，所述外管4的下端套设有接箍13，所述保护衬套14套设在所述接箍13与所述短接15之间。

进一步地，所述接箍通过丝扣与所述外管连接，所述短接通过丝扣套接在所述中心管外，所述保护衬套设有内扣和外扣，所述保护衬套的内扣与所述短接连接，所述保护衬套的外扣与所述接箍相连接。

进一步地，所述膨胀筒包括：通过焊接套设在所述外管4上的环形扩张体7以及位于所述扩张体7与所述外管4之间的主腔体8，所述主腔体8内装有化学膨胀剂，所述扩张体7为钢质材料。

进一步地，所述伸缩泄压式注汽封隔器还包括：与所述主腔体8通过孔道相通的辅助腔10，所述辅助腔10内装有所述化学膨胀剂。

进一步地，所述辅助腔10设置在所述主腔体8的下方，所述外管4之外套接有固定套20，所述辅助腔10由所述固定套20与所述外管4之间的空间形成，所述固定套20侧壁的壁厚大于所述扩张体7侧壁的壁厚，所述固定套20为硬度大于所述扩张体7的硬度的钢质材料。

进一步地，所述伸缩泄压式注汽封隔器还包括：安装在所述外管上的泄压销钉11，所述扩张体7的材质为碳素钢或合金钢，所述固定套20的材质为硬度大于所述扩张体7的碳素钢或合金钢。

进一步地，所述泄压销钉11与所述辅助腔10连接。

进一步地，所述中心管1与所述外管4之间设有密封填料5，所述密封填料5位于所述外管4的上端，所述扩张体7的上端设有环形的上护帽6，所述扩张体7的下端设有环形的下护帽9，所述上护帽6和所述下护帽9分别设置在所述外管4上，所述上护帽6、所述下护帽9、和所述固定套20的外缘平齐，所述扩张体7的外径小于所述上护帽6、所述下护帽9和所述固定套20的外径。

进一步地，所述外管4的侧壁上设有凸台40，所述主腔体8与所述辅助腔10分别位于所述凸台40上下两侧，所述凸台40中设有连接所述主腔体8与所述辅助腔10的连接孔42，所述辅助腔10的体积占所述主腔体8的体积的15％至30％。

本发明采用常态下为固态、在注汽温度下融化的耐高温材料制成的保护衬套作为连接所述中心管1与所述外管4的连接件，保护衬套保证封隔器下井过程中，中心管和外管的相对固定，防止封隔器在下井过程中，中心管1相对于外管4产生轴向运动，阻止中心管相对于外管向上滑动，造成泄压销钉被剪断导致封隔器失效。注汽时，保护衬套融化，可实现中心管沿轴向运动，补偿注汽管柱的热胀冷缩。同时，本发明具有遇热膨胀的膨胀筒，能够实现热采封隔器的功能，因而，本发明集热补偿器和热采封隔器两种工具的功能为一体，可同时实现油井油套环空密封和管柱热补偿两项工艺技术，提高了注汽效果，节约了油井的生产成本。

进而，安装在所述外管上的泄压销钉解决了热膨胀封隔器的解封问题，减少了修井作业的工序，保证了油井的正常生产。