一种海上油田热采井用井下自动补偿工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种海上油田热采井用井下自动补偿工具，由中心管和依次连接的接箍、密封筒、剪切套、密封套筒所构成。中心管外部沿轴向由上到下依次集成有密封部分、剪切部分和滑动部分，密封部分由石墨橡胶密封件、第一高温O型圈、压帽和密封筒构成；剪切部分由剪切环、剪切套和护套构成；滑动部分由平键、剪切套、密封套筒以及第二高温O型圈构成。本实用新型专利技术可以改善筛管管柱的受力条件，最大限度地减少井下筛管管柱的伸缩、移动和密封元件的蠕动，从而保护完井筛管管柱，延长其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热采井采油生产技术，具体的说，是涉及一种海上油田热采井井下所用补偿工具。
技术介绍
随着稠油热采技术在海上油田的成功应用，海上油田稠油井的开发逐渐增多。在稠油开采过程中，需向井筒内注入高温蒸汽，此时在完井管柱段的筛管和套管将会受到较大的热应力作用，随着开采工作的进行，筛管和套管处的温度又会逐渐降低。如此反复，相比之下强度较低的筛管在多次热胀冷缩后更容易发生破坏。一旦筛管破坏，就会造成油井出砂，严重时对电泵机组造成损坏，导致油井停产。为了有效补偿井下管柱因温度高低交替变化而造成的管柱伸长或压缩，改善管柱的受力条件，保护生产筛管，需要开发设计一种用于热采井的井下补偿工具。
技术实现思路
本技术要解决的是筛管在使用过程中由于多次热胀冷缩容易发生破坏的技术问题，提供一种海上油田热采井用井下自动补偿工具，开启可控，能够弥补井下筛管管柱的伸长或缩短，同时具备传递扭矩的功能；并且安装方便、快捷。为了解决上述技术问题，本技术通过以下的技术方案予以实现:一种海上油田热采井用井下自动补偿工具，包括接箍和中心管，所述中心管外部由上到下依次集成有密封部分、剪切部分和滑动部分；所述密封部分包括由上到下依次设置的石墨橡胶密封件和第一高温O型圈，所述石墨橡胶密封件和所述第一高温O型圈安装于所述中心管与设置在其外部的密封筒之间，其中所述石墨橡胶密封件上部由连接于所述中心管顶部的压帽对其限位，所述密封筒上部与所述接箍下部连接；所述剪切部分包括剪切环，所述剪切环安装于所述中心管与设置在其外部的剪切套之间，所述剪切套上端和下端分别通过防松钉连接于密封筒和密封套筒；所述剪切套在所述剪切环下方设置有环向均布的键孔；所述密封筒的内回转面设置有上行限位台阶，所述上行限位台阶通过对所述压帽顶端的限位实现所述中心管向上滑动限位；所述中心管在高温O型圈下方的外回转面设置有下行限位台阶，由剪切套顶端通过对所述下行限位台阶的限位实现所述中心管向下滑动限位；所述滑动部分包括平键，所述平键安装于所述中心管环向均布的键槽和所述剪切套的键孔中，所述平键外部由所述密封套筒对其径向限位，所述密封套筒底部设置有缩颈，且该缩颈的内表面安装有第二高温O型圈，用于与所述中心管之间形成滑动密封副；所述密封筒的上行限位台阶与所述压帽顶端之间、所述中心管的下行限位台阶与剪切套顶端之间均设置有预留距离，并且前述两个预留距离都小于所述键槽底端与所述密封套筒的缩颈所形成内部台阶之间的距离。所述剪切套外部设置有护套。本技术的有益效果是:(一)本技术通过在中心管上安装石墨橡胶密封件和第一高温O型圈，能够实现高低温的有效密封，并方便拆卸和更换；(二)本技术的中心管向上、向下都预留了一定的移动距离，使得井下自动补偿工具开启后，依靠中心管的相对滑动，可弥补井下筛管管柱的伸长或缩短；(三)本技术的中心管和与其连接的剪切套之间是采用轴向平键与键槽的配合方式，使自动补偿工具同时具备传递扭矩的功能；(四)本技术采用了剪切环的剪切方式，使得自动补偿工具剪切时受力均匀，安装方便、快捷。总之，本技术可以改善筛管管柱的受力条件，最大限度地减少井下筛管管柱的伸缩、移动和密封元件的蠕动，从而保护完井筛管管柱，延长其使用寿命。【附图说明】图1是本技术所提供的海上油田热采井用井下自动补偿工具的结构示意图；图2是A-A位置的剖视图；图3是图1中I部放大示意图；图4图1中所示中心管的轴向半剖视图；图5是图4中B-B位置的剖视图；图6是图1中所示密封筒的轴向半剖视图；图7是图1中所示剪切套的轴向半剖视图；图8是图1中所示密封套筒的轴向半剖视图。图中:1_接箍；2_密封筒，201-上行限位台阶；3-压帽；4_石墨橡胶密封件；5-第一高温O型圈；6_中心管，601-石墨橡胶密封面，602-第一 O型圈槽，603-下行限位台阶，604-剪切槽，605-键槽；7_剪切套，701-矩形孔，702-键孔；8_防松钉；9_剪切环；10-护套；11_平键，12-密封套筒，1201-第二 O型圈槽；13_第二高温O型圈。【具体实施方式】为能进一步了解本技术的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:如图1所示，本实施例披露了一种海上油田热采井用井下自动补偿工具，包括由中心管6和依次连接的接箍1、密封筒2、剪切套7、密封套筒12所构成的管体部分。中心管6外部沿轴向由上到下依次集成有密封部分、剪切部分和滑动部分，密封部分由石墨橡胶密封件4、第一高温O型圈5、压帽3和密封筒2构成；剪切部分由剪切环9、剪切套7和护套10构成；滑动部分由平键11、剪切套7、密封套筒12以及第二高温O型圈13构成。如图4和图5所示，中心管6顶部设置有外丝扣，用于与压帽3连接。中心管6的外回转面由上到下依次设置有石墨橡胶密封面601、第一 O型圈槽602、剪切槽604和四个径向均布的键槽605，分别用于安装石墨橡胶密封件4、第一高温O型圈5、剪切环9和平键Ilo中心管6的集成结构设计，使本自动补偿工具在整体上显得更加紧凑，该中心管6将大部分零件贯穿起来，在密封、剪切、滑动和传递扭矩过程中均起着重要作用。另外，中心管6在高温O型圈5下方的外回转面还设置有下行限位台阶603，该下行限位台阶603可以使中心管6在向下滑动时靠剪切套7的顶部端面进行限位。密封部分结合图3所示，中心管6的石墨橡胶密封面601上和第一 O型圈槽602中分别安装石墨橡胶密封件4和第一高温O型圈5，并在中心管6的顶部丝扣连接压帽3对石墨橡胶密封面601进行限位后，插入至密封筒2内腔中，使得密封筒2与中心管6之间形成滑动密封副。密封筒2上部与接箍I下部通过丝扣连接，密封筒2下部与剪切套7上部通过防松钉8连接，接箍I用于连接上部筛管。如图6所示，密封筒2的内回转面设置有上行限位台阶201，该上行限位台阶201可以在中心管6向上滑动时，对压帽3顶部端面进行限位。如图2所示，剪切部分主要包括剪当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上油田热采井用井下自动补偿工具，包括接箍(1)和中心管(6)，其特征在于，所述中心管(6)外部由上到下依次集成有密封部分、剪切部分和滑动部分；所述密封部分包括由上到下依次设置的石墨橡胶密封件(4)和第一高温O型圈(5)，所述石墨橡胶密封件(4)和所述第一高温O型圈(5)安装于所述中心管(6)与设置在其外部的密封筒(2)之间，其中所述石墨橡胶密封件(4)上部由连接于所述中心管(6)顶部的压帽(3)对其限位，所述密封筒(2)上部与所述接箍(1)下部连接；所述剪切部分包括剪切环(9)，所述剪切环(9)安装于所述中心管(6)与设置在其外部的剪切套(7)之间，所述剪切套(7)上端和下端分别通过防松钉(8)连接于密封筒(2)和密封套筒(12)；所述剪切套(7)在所述剪切环(9)下方设置有环向均布的键孔(702)；所述密封筒(2)的内回转面设置有上行限位台阶(201)，所述上行限位台阶(201)通过对所述压帽(3)顶端的限位实现所述中心管(6)向上滑动限位；所述中心管(6)在高温O型圈(5)下方的外回转面设置有下行限位台阶(603)，由剪切套(7)顶端通过对所述下行限位台阶(603)的限位实现所述中心管(6)向下滑动限位；所述滑动部分包括平键(11)，所述平键(11)安装于所述中心管(6)环向均布的键槽(605)和所述剪切套(7)的键孔(702)中，所述平键(11)外部由所述密封套筒(12)对其径向限位，所述密封套筒(12)底部设置有缩颈，且该缩颈的内表面安装有第二高温O型圈(1201)，用于与所述中心管(6)之间形成滑动密封副；所述密封筒(2)的上行限位台阶(201)与所述压帽(3)顶端之间、所述中心管(6)的下行限位台阶(603)与剪切套(7)顶端之间均设置有预留距离，并且前述两个预留距离都小于所述键槽(605)底端与所述密封套筒(12)的缩颈所形成内部台阶之间的距离。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建伟，高斌，张彬奇，陈毅，刘鹏，韩耀图，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11