[发明专利]一种用于深水环空圈闭压力治理的套管附加腔室泄压装置

说明书

本发明涉及一种用于深水环空圈闭压力治理的套管附加腔室泄压装置，其包括环形附加腔室、安全保护片、上腔室、下腔室、弹性体、移动卡槽、移动轨道和注气阀；环形附加腔室设置在套管上，沿套管外部周向设置；位于环形附加腔室顶部设置有安全保护片，环形附加腔室内划分为上腔室和下腔室；位于安全保护片下方为上腔室，上腔室底部设置有活动得弹性体，位于弹性体下部为下腔室；环形附加腔室内侧壁、套管外壁上对应设置有移动轨道，在弹性体内外两侧分别设置有与移动轨道配合的移动卡槽；位于环形附加腔室底部，在下腔室内设置有注气阀，通过注气阀向下腔室内注入惰性气体。本发明不仅能保证井筒完整性，还能实现多次泄压的目的。

技术领域

本发明涉及一种泄压装置，特别是关于一种在深水油气井在生产过程中应用的用于深水环空圈闭压力治理的套管附加腔室泄压装置。

背景技术

海上油气资源是全球石油资源组成的重要部分之一，由于深水钻探开发油气资源相比陆上开采条件更为严苛，技术也更为复杂，其中井底流至井口的高温流体通过井壁多层传热至密闭环空中导致的环空圈闭压力上升问题是深水油气井生产测试过程中面临的主要问题之一。生产管柱与生产套管之间的环空可通过与之相连的水下井口装置上的环空泄压阀释放液体膨胀体积。对于其他环空则不存在压力释放通道。目前针对其他环空的环空圈闭压力治理措施工程上主要采用破裂盘和可压缩泡沫进行泄压，其中，使用破裂盘只能实现一次泄压，且破裂盘打开后还会破坏井筒完整性，可压缩泡沫则存在下入过程易磨损及脱落等工程难题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于深水环空圈闭压力治理的套管附加腔室泄压装置，通过安装于套管上的附加腔室来平衡环空圈闭压力，不仅能保证井筒完整性，还能实现多次泄压的目的。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于深水环空圈闭压力治理的套管附加腔室泄压装置，其特征在于：它包括环形附加腔室、安全保护片、上腔室、下腔室、弹性体、移动卡槽、移动轨道和注气阀；所述环形附加腔室设置在套管上，沿所述套管外部周向设置；位于所述环形附加腔室顶部设置有所述安全保护片，所述环形附加腔室内划分为所述上腔室和下腔室；位于所述安全保护片下方为所述上腔室，所述上腔室底部设置有活动的所述弹性体，位于所述弹性体下部为所述下腔室；所述环形附加腔室内侧壁、套管外壁上对应设置有所述移动轨道，在所述弹性体内外两侧分别设置有与所述移动轨道配合的所述移动卡槽；位于所述环形附加腔室底部，在所述下腔室内设置有所述注气阀，通过所述注气阀向所述下腔室内注入惰性气体。

进一步，所述注气阀包括注气阀底座、弹簧、注气阀半球体、注气孔和注气孔帽；所述注气阀底座设置在所述环形附加腔室壁面上，所述弹簧一端固定在所述注气阀底座上，另一端与所述注气阀半球体连接；位于所述环形附加腔室壁面上设置有所述注气孔，所述注气孔内设置有所述注气阀半球体；所述注气孔帽与所述注气孔螺纹连接，通过所述注气孔帽封堵所述注气孔15，所述注气孔帽在封堵所述注气孔后焊接固定在所述环形附加腔室外壁面上。

进一步，所述安全保护片在所述环形附加腔室顶部呈180°对称设置。

进一步，位于所述上腔室上部设置有上三角挡锥，位于所述上腔室底部与所述下腔室顶部之间设置有下三角挡锥，所述弹性体在初始位置时位于所述下三角挡锥处，充气后，所述弹性体的位置在所述上三角挡锥处；由所述上三角挡锥和下三角挡锥限定了所述弹性体的滑动范围。

进一步，所述移动卡槽的端部设置有密封圈。

进一步，所述环形附加腔室上下两端均为斜面，所述斜面端部与所述套管焊接固定。

进一步，所述环形附加腔室由两块半圆环柱腔体拼接而成。

进一步，所述两块半圆环柱腔体端部通过卡扣连接成一体，所述卡扣卡紧后通过焊接将所述两块半圆环柱腔体固定。