[发明专利]一种防止海上稠油热采井口升高的补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种稠油热采开发装置，具体涉及一种应用于石油天然气勘探开发领域的防止海上稠油热采井口升高的补偿装置。

背景技术

海上稠油热采开发技术是一项具有高科技、高投入、高风险的行业。蒸汽吞吐是现阶段海上稠油的主要开发方式。目前常规井口结构是油管头和套管头直接相连，无预留空间，蒸汽吞吐过程中产生的热量使套管轴向热应力过大，导致套管变形，进而引起套管头及井口升高，给稠油热采的安全进行带来隐患。尤其是海上稠油热采，由于其工作环境的特殊性，如果套管头及井口升高得不到有效控制，将会对平台及工作人员的安全造成极大的威胁。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种防止海上稠油热采井口升高的套管补偿装置,能够有效补偿稠油热采过程中套管伸长，控制井口抬升，消除安全隐患，保证采油作业正常进行。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种防止海上稠油热采井口升高的补偿装置，其特征在于，该补偿装置包括：一上端封闭、下端敞口的筒状套管升高补偿装置本体，若干个自上而下间隔内嵌在所述套管升高补偿装置本体内的密封圈，一沿轴向贯穿所述套管升高补偿装置本体的上端后向下延伸至所述套管升高补偿装置本体外部的管状油管伸缩补偿器，以及一套设在所述油管伸缩补偿器外部的套管；其中，所述油管伸缩补偿器与所述套管升高补偿装置本体之间存在一环形的预留空间；所述套管的外壁与所述套管升高补偿装置本体内的密封圈相接触，所述套管的内壁与所述油管伸缩补偿器之间留有间隙；所述套管升高补偿装置本体的上下端均具有法兰结构，所述补偿装置通过所述套管升高补偿装置本体上下端的法兰结构固定于油管头和套管头之间。

在一个优选的实施例中，所述油管伸缩补偿器与所述套管升高补偿装置本体之间的预留空间在垂直方向上的长度为800mm。

在一个优选的实施例中，所述密封圈采用上下端面内嵌弹簧并与橡胶硫化为一体的BT密封圈，所述弹簧由直径为1mm的碳素弹簧钢丝绕制而成，所述橡胶选用耐油、酸碱、老化性好的胶料。

在一个优选的实施例中，所述套管采用铁基合金膨胀性材质。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明固定于油管头和套管头之间，在稠油热采过程中，随着从井口注入多元热流体，套管受热膨胀垂直方向沿套管升高补偿装置本体的预留空间向上抬升，实现热应力有效释放，从而避免因为套管伸长而引起采油树抬升，消除安全隐患，保证采油作业正常进行。同时，套管径向膨胀可以保证密封质量。

附图说明

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的安装位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括一套管升高补偿装置本体1、一油管伸缩补偿器2和一套管3。其中，套管升高补偿装置本体1为上端封闭、下端敞口的筒状结构，且其上下端均具有法兰结构，其内壁自上而下间隔内嵌有若干个密封圈4。油管伸缩补偿器2为管状结构，其沿轴向贯穿套管升高补偿装置本体1的上端后向下延伸至套管升高补偿装置本体1外部，且油管伸缩补偿器2与套管升高补偿装置本体1之间存在一环形的预留空间5。套管3套设在油管伸缩补偿器2的外部，且其外壁与套管升高补偿装置本体1内的密封圈4相接触，内壁与油管伸缩补偿器2之间留有间隙。

在一个优选的实施例中，油管伸缩补偿器2与套管升高补偿装置本体1之间的预留空间5在垂直方向上的长度为800mm。

在一个优选的实施例中，密封圈4采用上下端面内嵌弹簧并与橡胶硫化为一体的BT密封圈(平衡型串联密封圈)，弹簧由直径为1mm的碳素弹簧钢丝绕制而成，橡胶选用耐油、酸碱、老化性好的胶料。

在一个优选的实施例中，套管3采用铁基合金膨胀性材质，具有高塑性、高强度和高加工硬化率。

如图2所示，本发明在现场应用中，油井固井完成后，根据油井套管的规格来确定采用本发明的规格，然后通过套管升高补偿装置本体1上下端的法兰将本发明上部与油管头6连接，下部与套管头7连接，固定于油管头6和套管头7之间。稠油热采过程中，随着从井口注入多元热流体，套管3受热膨胀垂直方向沿套管升高补偿装置本体1的预留空间5向上抬升，实现热应力有效释放，从而避免因为套管3伸长而引起采油树8抬升，消除安全隐患，保证采油作业正常进行。同时，套管3径向膨胀以保证密封质量。

上述各实施例仅用于对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。