[实用新型]热采井套管热应力补偿器

说明书

技术领域

本实用新型涉及热采井套管辅助装置，尤其涉及一种热采井套管热应力补偿器，属于油气田开发技术领域。

背景技术

在稠油热采井的生产过程中，套管损坏的最大原因就是套管在注蒸汽受热时承受拉伸应力，冷却后又承受压缩应力，导致丝扣破坏或者套管变形，影响后期生产作业。

套管补偿器称管式伸缩节，是热流体管道的补偿装置，主要用于直线管道辅设后出现的轴向热膨胀位移吸收补偿。适用于热水、蒸气、油脂类介质，通过滑动套管补偿器的滑移运动，达到热膨胀的补偿。所以，在套管上连接热应力补偿器可以有效地解决套管变形的问题。

目前常规热采井专用套管补偿器原理基本大同小异，中心管和外管由机械剪钉连接，在注蒸汽时，当热应力大于剪钉剪切力时，剪钉剪断，中心管和外管可相对滑动，补偿器开始工作，实现套管的伸缩补偿。

现有常规热采井专用套管补偿器存在的最大缺点是剪钉剪切力较小，套管在下入过程中可能因井下情况不明，致使剪钉受磨阻原因极易被提前剪断。剪钉被提前剪断，一方面，造成补偿距离被提前占用，注蒸汽时无法起到补偿作用；另一方面，在套管继续下入过程中，套管热力补偿器无法向下传递扭矩，影响套管继续下入和后期生产作业。所以，急需改进新型套管热应力补偿器来满足稠油热采井的生产。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种热采井套管热应力补偿器，通过在补偿器的中心管与外管之间设置用于固定中心管与外管的安全销钉，并在外管内侧设置用于限定中心管与外管相对位置的热熔性锁定装置，可以实现在套管下入过程中通过锁定装置保护安全销钉，有效防止安全剪钉受磨阻原因被提前剪断。

本实用新型实施例提供的热采井套管热应力补偿器，包括：中心管、外管、短套管和上接头，所述短套管一端连接所述上接头，所述短套管另一端与所述外管一端同轴连接，所述外管另一端与所述中心管滑动密封配合，所述中心管与所述外管之间设置有用于固定所述中心管与所述外管的安全销钉，所述外管内侧还设置有用于限定所述中心管与所述外管相对位置的锁定装置，其中，所述锁定装置采用热熔性材料制成。

在本实用新型一实施例中，上述锁定装置为采用PVC塑料制成的衬套。

在本实用新型一实施例中，上述短套管通过配合接头与所述外管同轴连接，所述外管通过紧固套与所述中心管滑动密封配合。

在本实用新型一实施例中，上述中心管与所述外管相配合的一端设置有小接头。

在本实用新型一实施例中，上述锁定装置位于所述外管内侧的所述小接头与所述配合接头之间。

在本实用新型一实施例中，上述中心管和外管之间安装有与所述紧固套连接的高温密封件。

在本实用新型一实施例中，上述高温密封件包括依次连接的大垫环、石墨环和小垫环。

在本实用新型一实施例中，上述补偿器采用耐腐蚀材料加工。

在本实用新型一实施例中，上述补偿器表面采用耐高温铬材料涂层。

基于上述，本实用新型实施例提供的热采井套管热应力补偿器，通过在补偿器的中心管与外管之间设置用于固定中心管与外管的安全销钉，并在外管内侧设置用于限定中心管与外管相对位置的热熔性锁定装置，可以实现在套管下入过程中通过锁定装置保护安全销钉，有效防止安全剪钉受磨阻原因被提前剪断。

在套管下入过程中，可以通过正转向井下工具传递扭矩。当完井后进行热采时，热熔性锁定装置因油井温度升高，受热熔化，锁定作用消失。在注蒸汽时，当热应力大于安全销钉剪切力时，安全销钉被剪断，中心管和外管可相对滑动，补偿器开始工作，实现套管的伸缩补偿。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的热采井套管热应力补偿器结构示意图；

图2为本实用新型又一实施例提供的热采井套管热应力补偿器结构示意图；

图3为本实用新型再一实施例提供的热采井套管热应力补偿器结构示意图；

图4为本实用新型再一实施例提供的套管热应力补偿器结构示意图。

附图标记说明：

1：中心管；

2：外管；

3：短套管；

4：上接头；

5：安全销钉；

6：锁定装置；

7：配合接头；