汽井防套管返汽装置及套管安装结构制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种汽井防套管返汽装置及套管安装结构，该汽井防套管返汽装置包括防返汽外壳，所述防返汽外壳固定套设在地面上方的套管的外侧，所述防返汽外壳的内壁与所述套管的外壁之间形成第一容汽腔室，所述第一容汽腔室的底部与所述套管与固井水泥环之间的间隙连通，所述防返汽外壳上开设有朝向所述地面方向且与所述第一容汽腔室连通的排汽通孔。本实用新型专利技术解决了从固井水泥环与套管之间的间隙返出至地面的蒸汽易造成环境污染和威胁工作人员人身安全的技术问题。

Casing return prevention device and casing installation structure of steam well

【技术实现步骤摘要】
汽井防套管返汽装置及套管安装结构
本技术涉及石油开采领域，尤其涉及一种汽井防套管返汽装置及套管安装结构。
技术介绍
蒸汽驱注入井在转注后会长期处于注汽状态，在此期间由于设备维护修理等原因必然会出现设备停止工作状态，在设备正常工作和停止工作过程中会伴随设备温度的改变，由于温度的变化会使得伸入井内的套管出现热胀冷缩。由于套管和固井水泥环的热膨胀系数不同，温度变化过程中会导致固井水泥环与套管之间出现间隙，一旦遇到雨雪天气或者出现管柱漏失的情况下，固井水泥环与套管之间的间隙中会有积水渗入，在注汽过程中，套管在高温环境下会对间隙中的积水进行加热，使积水汽化，并通过固井水泥环的内壁与地表处的套管的外壁之间的间隙返出至地面以上。由于返出的蒸汽会呈现沸腾水状或者喷射状，并携带有油泥，发生返汽时，不仅对环境造成污染，而且严重威胁地面上工作人员的人身安全。另外，返出的蒸汽会影响工作人员的正常巡检和施工，甚至需要停井。针对相关技术中在从固井水泥环与套管之间的间隙返出至地面的蒸汽易造成环境污染和威胁工作人员人身安全的问题，目前尚未给出有效的解决方案。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种汽井防套管返汽装置及套管安装结构，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种汽井防套管返汽装置及套管安装结构，对从套管与固井水泥环之间的间隙返出至地面的热蒸汽中混有的油泥进行滤除，并对热蒸汽进行降温处理，将降温后的蒸汽朝向地面方向排出，有效降低对环境的污染，保证生产施工安全、正常进行。本技术的目的可采用下列技术方案来实现：本技术提供了一种汽井防套管返汽装置，包括防返汽外壳，所述防返汽外壳固定套设在地面上方的套管的外侧，所述防返汽外壳的内壁与所述套管的外壁之间形成第一容汽腔室，所述第一容汽腔室的底部与所述套管与固井水泥环之间的间隙连通，所述防返汽外壳上开设有朝向所述地面方向且与所述第一容汽腔室连通的排汽通孔。在本技术的一较佳实施方式中，所述汽井防套管返汽装置还包括分隔板、旋流冷却组件和支撑板，所述分隔板和所述支撑板均为沿竖直方向设置在所述第一容汽腔室内的筒状结构，所述分隔板固定套设在所述套管的外侧，所述支撑板固定套设在所述分隔板的外侧，所述旋流冷却组件固定设置在所述分隔板的顶部，所述旋流冷却组件的底面与所述分隔板的内壁之间形成第二容汽腔室，所述第二容汽腔室的底部与所述间隙连通，所述第二容汽腔室的顶部通过所述旋流冷却组件与所述第一容汽腔室通；所述支撑板的外壁与所述防返汽外壳的内壁之间形成排汽腔室，所述支撑板上开设有若干输汽通孔，所述排汽腔室通过所述输汽通孔与所述第一容汽腔室连通，所述排汽通孔与所述排汽腔室连通。在本技术的一较佳实施方式中，所述第二容汽腔室内固定设置有集汽板，所述集汽板将所述第二容汽腔室分隔为上层腔室和下层腔室，所述集汽板上开设有连通所述上层腔室与所述下层腔室的若干导汽通孔，各所述导汽通孔在所述集汽板上均匀排布。在本技术的一较佳实施方式中，所述旋流冷却组件包括多片轴流叶片，各所述轴流叶片固定设置在所述分隔板的内壁与所述套管的外壁之间，相邻两所述轴流叶片在竖直方向上的投影存在重叠部分，以使相邻两所述轴流叶片之间形成供蒸汽通过的通道。在本技术的一较佳实施方式中，所述防返汽外壳包括套设在所述套管外侧的顶盖和底座，所述顶盖为伞面状结构，所述底座为筒状结构，所述底座的底部与所述地面相贴合，所述底座的顶部与所述顶盖的外侧边缘连接，所述顶盖的内侧边缘与所述套管的外壁紧密贴合。在本技术的一较佳实施方式中，所述顶盖和底座均为由两半环形组成的分体式结构，两部分所述顶盖的内侧边缘和外侧边缘对应通过第一紧固螺栓和第二紧固螺栓固定连接。在本技术的一较佳实施方式中，所述汽井防套管返汽装置还包括沿水平方向设置的环形底板，所述底板的外侧边缘与所述底座的底部连接，所述底板的内侧边缘与所述分隔板的底部连接，所述支撑板的顶部与所述顶盖的底部固定连接，所述支撑板的底部与所述底板的顶部固定连接。在本技术的一较佳实施方式中，所述支撑板与所述分隔板之间形成环形引流腔室，所述引流腔室的顶部与所述第一容汽腔室连通，各所述输汽通孔开设在所述支撑板的下部且与所述引流腔室相对的位置上。在本技术的一较佳实施方式中，所述排汽通孔开设在所述顶盖的底部靠近外侧边缘的位置。本技术提供了一种套管安装结构，包括固井水泥环和套管，所述固井水泥环固定设置在汽井内，所述套管的下部伸入至所述汽井内，且所述固井水泥环套设在所述套管的外侧，所述套管安装结构还包括上述的汽井防套管返汽装置，所述汽井防套管返汽装置套设在地面上方的所述套管的外侧，所述汽井防套管返汽装置的内部与所述固井水泥环与所述套管之间的间隙连通。在本技术的一较佳实施方式中，所述套管的顶端固定设置有底法兰。由上所述，本技术的汽井防套管返汽装置及套管安装结构的特点及优点是：在地面上方的套管的外侧固定套设有防返汽外壳，防返汽外壳内形成与套管与固井水泥环之间的间隙连通的第一容汽腔室。汽井工作状态下，间隙中积水所形成的热蒸汽进入防返汽外壳内的第一容汽腔室中，避免热蒸汽直接向外界喷射，有效保证工作人员的安全和生产施工的正常进行，而且防返汽外壳对随热蒸汽向外喷射的油泥起到了阻拦和集中收集的作用，避免了油泥喷溅对外界环境造成的污染。另外，在防返汽外壳上开设有连通第一容汽腔室和外界的排汽通孔，且排汽通孔的开设方向朝向地面，通过排汽通孔的设置改变了蒸汽的对外排出的方向，蒸汽直接朝向地面方向排出，保证了工作人员的人身安全和生产施工的正常进行。附图说明以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中：图1：为本技术汽井防套管返汽装置的正视截面图。图2：为本技术汽井防套管返汽装置的俯视截面图。图3：为本技术汽井防套管返汽装置中顶盖的俯视图。本技术中的附图标号：1、防返汽外壳；101、顶盖；102、底座；103、第一容汽腔室；104、排汽腔室；2、分隔板；201、第二容汽腔室；3、集汽板；4、旋流冷却组件；401、轴流叶片；5、支撑板；501、引流腔室；502、输汽通孔；6、排汽通孔；7、第一紧固螺栓；8、第二紧固螺栓；9、底板；10、套管；11、底法兰；12、地面；13、固井水泥环。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式。如图1所示，本技术提供了一种汽井防套管返汽装置，该汽井防套管返汽装置包括防返汽外壳1，防返汽外壳1为沿竖直方向设置的筒状结构，防返汽外壳1的顶部封口、底部开口，防返汽外壳1的内部形成第一容汽腔室103，防返汽外壳1的顶部中心位置开设有与第一容汽腔室103连通的安装通孔，防返汽外壳1的顶部通过安装通孔固定套设在地面12上方的套管10的外侧，套管10沿竖直方向贯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽井防套管返汽装置，其特征在于，包括防返汽外壳(1)，所述防返汽外壳(1)固定套设在地面(12)上方的套管(10)的外侧，所述防返汽外壳(1)的内壁与所述套管(10)的外壁之间形成第一容汽腔室(103)，所述第一容汽腔室(103)的底部与所述套管(10)与固井水泥环(13)之间的间隙连通，所述防返汽外壳(1)上开设有朝向所述地面(12)方向且与所述第一容汽腔室(103)连通的排汽通孔(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽井防套管返汽装置，其特征在于，包括防返汽外壳(1)，所述防返汽外壳(1)固定套设在地面(12)上方的套管(10)的外侧，所述防返汽外壳(1)的内壁与所述套管(10)的外壁之间形成第一容汽腔室(103)，所述第一容汽腔室(103)的底部与所述套管(10)与固井水泥环(13)之间的间隙连通，所述防返汽外壳(1)上开设有朝向所述地面(12)方向且与所述第一容汽腔室(103)连通的排汽通孔(6)。


2.如权利要求1所述的汽井防套管返汽装置，其特征在于，所述汽井防套管返汽装置还包括分隔板(2)、旋流冷却组件(4)和支撑板(5)，所述分隔板(2)和所述支撑板(5)均为沿竖直方向设置在所述第一容汽腔室(103)内的筒状结构，所述分隔板(2)固定套设在所述套管(10)的外侧，所述支撑板(5)固定套设在所述分隔板(2)的外侧，所述旋流冷却组件(4)固定设置在所述分隔板(2)的顶部，所述旋流冷却组件(4)的底面与所述分隔板(2)的内壁之间形成第二容汽腔室(201)，所述第二容汽腔室(201)的底部与所述间隙连通，所述第二容汽腔室(201)的顶部通过所述旋流冷却组件(4)与所述第一容汽腔室(103)连通；所述支撑板(5)的外壁与所述防返汽外壳(1)的内壁之间形成排汽腔室(104)，所述支撑板(5)上开设有若干输汽通孔(502)，所述排汽腔室(104)通过所述输汽通孔(502)与所述第一容汽腔室(103)连通，所述排汽通孔(6)与所述排汽腔室(104)连通。


3.如权利要求2所述的汽井防套管返汽装置，其特征在于，所述第二容汽腔室(201)内固定设置有集汽板(3)，所述集汽板(3)将所述第二容汽腔室(201)分隔为上层腔室和下层腔室，所述集汽板(3)上开设有连通所述上层腔室与所述下层腔室的若干导汽通孔，各所述导汽通孔在所述集汽板(3)上均匀排布。


4.如权利要求2所述的汽井防套管返汽装置，其特征在于，所述旋流冷却组件(4)包括多片轴流叶片(401)，各所述轴流叶片(401)固定设置在所述分隔板(2)的内壁与所述套管(10)的外壁之间，相邻两所述轴流叶片(401)在竖直方向上的投影存在重叠部分，以使相邻两所述轴流叶片(401)之间形成供蒸汽通过的通道。


5.如权利要求2所述的汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，肖雄，彭亚军，潘丹丹，周易霖，孙英春，袁鹏，李松辉，潘未，沈尘，章海燕，华鹏刚，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11