热采井用微变径热力补偿器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种热采井用微变径热力补偿器。其技术方案是：套管接箍的下端连接补偿活塞，补偿活塞下端带有多道抗高温密封圈，且与补偿筒的内筒连接，补偿筒上端的台阶与补偿活塞下端带有密封结构的部分相互限位，补偿活塞下端搭在下转换接头的内孔上，下转换接头与下套管接箍通过丝扣连接。有益效果是：其结构简单、易实现、施工操作难度小，与钻井完井工艺有良好的适应性。将来注热蒸汽时，套管的伸长由补偿活塞来完成，补偿活塞上有密封功能，整个工具完全能够达到套管柱的各项力学参数。在生产管柱中加入一定数量的本工具，可以起到补偿套管伸长从而保护套管的使用寿命、消除固井替胶塞时和后期作业的风险，提高原油的采收率。

Micro variable diameter thermal compensator for thermal production well

The utility model relates to a micro variable diameter thermal compensator for a thermal production well. The technical scheme is that the lower end of the casing coupling is connected with the compensation piston, the lower end of the compensation piston is provided with a plurality of high-temperature resistant sealing rings, and is connected with the inner cylinder of the compensation cylinder, the steps at the upper end of the compensation cylinder and the parts with the sealing structure at the lower end of the compensation piston are mutually limited, the lower end of the compensation piston is connected with the inner hole of the lower conversion joint, and the lower conversion joint and the lower casing coupling are connected through the screw thread. The beneficial effects are: its structure is simple, easy to realize, construction operation is less difficult, and it has good adaptability with drilling and completion technology. When hot steam is injected in the future, the extension of the casing is completed by the compensating piston, which has the sealing function, and the whole tool can completely reach the mechanical parameters of the casing string. Adding a certain amount of this tool to the production string can compensate the casing elongation to protect the service life of the casing, eliminate the risk of cementing and later operation, and improve the oil recovery.

【技术实现步骤摘要】
热采井用微变径热力补偿器
本技术涉及一种石油钻井完井领域中热采井的套管管串结构，特别涉及一种热采井用微变径热力补偿器。
技术介绍
石油领域中的稠油是一种粘度高、流动性差的重质原油，采用常规的方法难以开采。在实际开采过程中，人们一般利用稠油温度敏感性强的特点对其进行热采，就是采用各种可行的方法升高地层中原油的温度，从而提高其流动性，以便从地层中采出原油。目前稠油热采的方法主要有单井注蒸汽吞吐法、多井蒸汽驱油法。与常规的稀油开采方式相比，油井发现的最主要问题就是套管的变形、错断和泄露。理论分析认为，注蒸汽温度达到了320-360°C，从而产生的很大的热应力，热应力对套管产生的膨胀、伸长，是套管损坏的主要原因。钢材的热膨胀系数为1.2×105/°C左右，往往1000-2000m的热采井井口伸长达到了20-80cm，严重影响了开发效果和油井的寿命。目前采用的普通热力补偿器，虽能解决一部分套管伸长问题，但工作行程段内径变化较大，一般变化在Φ20-Φ34mm左右，当固井胶塞通过时，易产生胶塞的翻转，卡死在热力补偿器部位,造成无法固井；即使顺利通过，将来在修井、作业等后期工作中，下入的管柱也易在热力补偿器台阶部位产生遇阻情况，造成遇阻发生甚至出现井口的安全风险。基于目前情况，需要有一种内径不变，或变化很小热力补偿器来解决套管伸缩问题同时确保不出现卡固井活塞的情况,以及其结构不会给将来的作业带来风险。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种热采井用微变径热力补偿器，能够有效对套管伸长进行补偿，同时内径变化仅为Φ6mm左右，固井胶塞通过顺畅、将来作业、修井也无任何遇阻风险。该工具具有结构简单、操作难度小，施工风险小的特点。其技术方案是：包括套管接箍（1）、补偿活塞（2）、抗高温密封圈（3）、补偿筒（4）、下转换接头（5）、下套管接头（6），套管接箍（1）的下端连接补偿活塞（2），补偿活塞（2）下端带有多道抗高温密封圈（3），且与补偿筒（4）的内筒连接，补偿筒（4）上端的台阶与补偿活塞（2）下端带有密封结构的部分相互限位，补偿活塞（2）下端搭在下转换接头（5）的内孔上，下转换接头（5）与下套管接箍（6）通过丝扣连接。优选的，上述下转换接头（5）的内径稍大于补偿活塞（2）的下段的外径。优选的，上述补偿活塞（2）包括上段（2.1）、台阶（2.2）、下段（2.3）、密封槽（2.4）和外螺纹（2.5），所述上段（2.1）、与下段（2.3）之间为台阶（2.2），在台阶（2.2）外圈设有多道密封槽（2.4），在上段（2.1）的顶部设有外螺纹（2.5）。优选的，上述补偿活塞（2）的下段（2.3）插入下转换接头（5）内腔中，且下段（2.3）的长度小于下转换接头（5）的长度。优选的，上述台阶（2.2）外圈设有三道密封槽（2.4），并配合三组抗高温密封圈（3）。本技术的有益效果是：其结构简单、易实现、施工操作难度小，与钻井完井工艺有良好的适应性。将来注热蒸汽时，套管的伸长由补偿活塞来完成，补偿活塞上有密封功能，整个工具完全能够达到套管柱的各项力学参数。在生产管柱中加入一定数量的本工具，可以起到补偿套管伸长从而保护套管的使用寿命、消除固井替胶塞时和后期作业的风险，提高原油的采收率。本技术结构简单易实现。附图说明附图1是本技术的结构示意图；附图2是补偿活塞的结构示意图；附图3是补偿筒的结构示意图；附图4是下转换接头的结构示意图；上图中：套管接箍1、补偿活塞2、抗高温密封圈3、补偿筒4、下转换接头5、下套管接箍6；上段2.1、台阶2.2、下段2.3、密封槽2.4和外螺纹2.5。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1，参照附图1-4，本技术提到的热采井用微变径热力补偿器，包括套管接箍1、补偿活塞2、抗高温密封圈3、补偿筒4、下转换接头5、下套管接头6，套管接箍1的下端连接补偿活塞2，补偿活塞2下端带有多道抗高温密封圈3，且与补偿筒4的内筒连接，补偿筒4上端的台阶与补偿活塞2下端带有密封结构的部分相互限位，补偿活塞2下端搭在下转换接头5的内孔上，下转换接头5与下套管接箍6通过丝扣连接。补偿活塞2下行运动时，其前部搭在下转换接头5内壁，在下转换接头5内向下运动，直至补偿活塞2遇到限位的台阶时停止。另外，下转换接头5的内径稍大于补偿活塞2的下段的外径。参照附图2，补偿活塞2包括上段2.1、台阶2.2、下段2.3、密封槽2.4和外螺纹2.5，所述上段2.1、与下段2.3之间为台阶2.2，在台阶2.2外圈设有多道密封槽2.4，在上段2.1的顶部设有外螺纹2.5。其中，补偿活塞2的下段2.3插入下转换接头5内腔中，且下段2.3的长度小于下转换接头5的长度；台阶2.2外圈设有三道密封槽2.4，并配合三组抗高温密封圈3；另外，下段的外壁厚度为Φ6mm左右。使用时，本工具接于套管串中，其位置和连接的数量根据《钻井设计》中的设计要求深度连接。推荐加入距离为每400m加入一个，一般在油层段上加入1-2个，油层段至井口加入2个。上扣扭矩按照API标准的要求进行施工，以确保连接的强度和密封性。下入过程无特别要求，按照正常下套管速度即可。整个管串下至井底后，先下探井底，然后提起管串，使补偿活塞行至补偿筒的上端，再在井口将套管连接于热采套管头中。在热采时，套管发生微变径时，补偿活塞2下行运动，其前部搭在下转换接头5内壁，在下转换接头5内向下运动，直至补偿活塞2遇到限位的台阶时停止；同时内径变化仅为Φ6mm左右，固井胶塞通过顺畅、将来作业、修井也无任何遇阻风险。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本技术加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本技术的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热采井用微变径热力补偿器，其特征是：包括套管接箍（1）、补偿活塞（2）、抗高温密封圈（3）、补偿筒（4）、下转换接头（5）、下套管接箍（6），套管接箍（1）的下端连接补偿活塞（2），补偿活塞（2）下端带有多道抗高温密封圈（3），且与补偿筒（4）的内筒连接，补偿筒（4）上端的台阶与补偿活塞（2）下端带有密封结构的部分相互限位，补偿活塞（2）下端搭在下转换接头（5）的内孔上，下转换接头（5）与下套管接箍（6）通过丝扣连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种热采井用微变径热力补偿器，其特征是：包括套管接箍（1）、补偿活塞（2）、抗高温密封圈（3）、补偿筒（4）、下转换接头（5）、下套管接箍（6），套管接箍（1）的下端连接补偿活塞（2），补偿活塞（2）下端带有多道抗高温密封圈（3），且与补偿筒（4）的内筒连接，补偿筒（4）上端的台阶与补偿活塞（2）下端带有密封结构的部分相互限位，补偿活塞（2）下端搭在下转换接头（5）的内孔上，下转换接头（5）与下套管接箍（6）通过丝扣连接。


2.根据权利要求1所述的热采井用微变径热力补偿器，其特征是：所述下转换接头（5）的内径稍大于补偿活塞（2）的下段的外径。


3.根据权利要求1所述的热采井用微变...

【专利技术属性】
技术研发人员：马继文，侯雁，侯光旭，马志超，
申请(专利权)人：东营市御坤石油科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东;37