[发明专利]监测套管升高的方法

说明书

一种套管升高指示装置及监测套管升高的方法，该装置包括：套管、垂直安装在套管中部的油管、套装在套管外面的套管头，其中，套管的外形为┻形结构，套管的竖立柱的通孔上安装有油管，且该套管与油管之间安装有耐高温钐钴磁铁；套管头的外形为筒形结构，套管头及油管的上端安装有油管挂，套管头的下面两端与二级套管头相连，且二级套管头的下面连接一级套管头；一级套管头与套管之间环空；套管头上还设有无磁小铁珠和采油树，该采油树通过管道和数个阀门与热蒸汽注入口相连，且采油树与热蒸汽注入口呈十字形连接。本发明不仅能实现监测套管受热伸长尺寸，而且，还能解决套管头监测套管升高的问题，降低了设备成本，提高了套管头的安全性。

技术领域

本发明属于石油开采工程领域，尤其涉及一种套管升高指示装置及监测套管升高的方法。

背景技术

目前，稠油在世界油气资源中占有较大的比例。据统计,世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1000×10⁸t，因此，对于稠油开发具有广阔地前景。但是，由于在稠油储量中，其冷采开发难以有效地动用：而在稠油热采井和注采井中，经常会发生由于套管受热升高所引起地套管头装置抬升现象；套管头装置的抬升不仅会使得采油树位置变化，容易使生产管线变形或破坏；而且，还可能引起套管头装置密封失效、套管破坏。在我国，四川盆地、胜利油田、辽河油田、渤海油田普遍存在由于套管受热将套管头装置顶起抬升，所导致的安全隐患问题。

为了解决上述问题，章国华发表在石油钻采工艺2013年38卷第2期《可伸缩式热采套管头》的研制一文中，公开阐述了套管头的通用原理：以及保证其在高温下，套管发生形变后，套管头密封的问题，以确保套管头的安全。章国华认为：目前的热采套管头，虽然能够保证不被抬升，但是，其无法监测套管头内部套管的伸长情况，一方面不利于套管升高的监测，存在一定地安全隐患；另一方面还存在套管伸缩余量的套管头，无法监测套管升高情况。

林元华等人发表在石油钻采工艺2016年38卷第5期的《一种预测套管头抬升高度的新方法》一文中，公开阐述了套管头抬升发生的原因，并建立了套管头抬升高度的预测模型，但是，由于套管升高的高度只能通过套管头的升高判断，而套管头升高存在一定的安全隐患问题；且由于套管升高与固井、井内热流体、地层等诸多因素相关，其预测方法仍难以保证对其进行精确计算。

申请号为：2017100159914中，公开了一种水泥环密封性及套管抬升的实验装置，其过套管抬升实验装置的指示装置为“位移传感器”，虽然，位移传感器可以实现对套管升高的监测，但是，由于其容易受高温高压影响，导致其结构复杂、造价昂贵，且存在失效风险，可靠性较差。

发明内容

本发明目的在于提供一种套管升高指示装置及监测套管升高的方法,以解决监测套管升高及套管头存在失效风险的技术问题。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种套管升高指示装置，包括：套管、垂直安装在套管中部的油管、套装在套管外面的套管头，其中，套管的外形为┻形结构，套管的竖立柱中心处设有通孔；通孔上安装有油管，且该套管与油管之间安装有耐高温钐钴磁铁；套管头的外形为筒形结构，套管头中心孔设有通孔；通孔的上端及油管的上端安装有油管挂，套管头的下面两端与二级套管头相连，且二级套管头与位于下面的一级套管头连接在一起；且一级套管头与套管之间的连接为环空；套管头上还设有无磁小铁珠，且无磁小铁珠套装在套管头的下部位置；套管头的上表面还竖直设置有采油树，该采油树通过管道和数个阀门与热蒸汽注入口相连，且采油树与热蒸汽注入口呈十字形连接。

进一步，所述套管的直径为244.5mm。

进一步，所述耐高温钐钴磁铁的形状为环形，并安装在打磨平整的套管的顶部，且该耐高温钐钴磁铁的内径等于套管竖立柱的内径，外径不大于套管头的内径，耐高温钐钴磁铁的高度为25.4mm，能够满足能够固定在套管顶部，而不阻碍套管在套管头内部受热伸长及降温收缩。