一种热采井双向补偿器的制作方法

本技术涉及稠油开采，具体涉及一种热采井双向补偿器。

背景技术：

1、蒸汽吞吐及蒸汽驱开发是目前应用较为普遍的稠油热采开发方式。由于在注汽过程中管柱受热膨胀以及压力波动，管柱受热后易出现膨胀伸长，温度下降后，管柱又会缩短。从而导致管柱受力损坏或者弯曲变形、井下其它配套工具失效等问题，严重影响了注汽效果。因此在现有技术中需使用热采补偿器来补偿管柱的伸长量，以保证注汽效果。

2、热采井补偿器是一种井下采油作业时的配套工具，主要包括中心管、套设在中心管外的管套以及位于中心管与管套之间的密封总成，中心管通过下接头与井内管柱相连，管套通过上接头与上部工具相连，中心管与管套之间可以相对滑移，使得井内管柱在受热或冷却时，伸缩存在一个缓冲位移，从而避免了井内管柱被压弯或损坏的可能。

3、然而，在对稠油油井开采时，需通过井内管柱向井内稠油层注入蒸汽，现有的热采井补偿器一方面所提供的补偿作用有限，例如只能在一个方向上很好地实现对井内管柱的长度进行补偿；另一方面现有的热采井补偿器由于密封性较差，大量蒸汽会通过中心管与管套连接处的缝隙进入到套管环空中，造成巨大的热量损失，而这部分损失的热量又会对套管性能造成影响；同时在中心管与管套相对滑移的过程中，会有少量的油、气通过缝隙进入到二者之间的环空中并难以排除，严重影响了补偿器的补偿作用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种能够有效提高对井下注汽管柱的伸缩的补偿能力的热采井双向补偿器，从而避免井下注气管柱弯曲变形损坏及井下工具蠕动导致的工具失效的问题。

2、根据本实用新型的热采井双向补偿器，包括：中心管，套设在中心管外的外管，连接在外管的上端的上接头，位于中心管与外管之间的悬挂环，中心管的上端与悬挂环相连，连接在悬挂环与外管之间的锁套组件，连接在外管的下端与中心管之间的密封组件，以及与中心管的下端相连的下接头。其中，悬挂环在轴向上位于上接头与密封组件之间，锁套组件具有锁定状态和能够在流体的溶解作用下解锁的解锁状态，在锁定状态下，悬挂环与锁套组件固定连接，在解锁状态下，悬挂环能够在上接头与密封组件之间滑动以带动中心管在轴向上的位移。

3、进一步地，锁套组件包括与上接头相连的锁套和连接在锁套与悬挂环之间的可溶性锁块，其中，锁套的内周壁上形成有第一凹槽，悬挂环的外周壁上形成有用于与第一凹槽相对的第二凹槽，可溶性锁块同时嵌入在的第一凹槽和第二凹槽中，悬挂环上还形成有用于连通第二凹槽与中心管的通孔。

4、进一步地，锁套的内周壁上形成有沿周向间隔布置的多个第一凹槽，悬挂环的外周壁上形成有沿周向间隔布置的多个第二凹槽。

5、进一步地，上接头包括用于与外管相连的第一连接段和与第一连接段相连的用于与锁套相连的第二连接段，第二连接段的外径小于第一连接段的外径，锁套的外周壁与外管的内周壁抵接。

6、进一步地，在锁定状态下，悬挂环的顶端与上接头的底端之间、以及悬挂环的底端与密封组件的顶端之间均形成有间距。

7、进一步地，密封组件包括：位于外管的下端与中心管之间的密封筒，和连接在密封筒的下端与中心管之间的挡套，以及密封垫组件，其中，密封筒的内壁上形成有第一密封槽，密封垫组件安装在由第一密封槽、挡套以及中心管共同形成的封闭空间内。

8、进一步地，密封垫组件包括沿轴向自上而下依次布置的装配隔环、多个密封垫以及压环，挡套的上端压紧压环，以将密封垫密封压紧在在第一密封槽内。

9、进一步地，密封组件还包括形成在密封筒的内壁上的位于第一密封槽上方的第二密封槽，以及至少一个密封圈，其中，密封圈安装在由第二密封槽与中心管共同形成的封闭空间内。

10、进一步地，密封垫采用石墨环，密封圈采用全氟醚密封圈。

11、进一步地，挡套包括自下而上依次相连的用于与密封筒相连的大径段和用于密封压紧压环的小径段，小径段与密封筒的内周壁之间还形成有环隙，环隙与第一密封槽不连通。

12、与现有技术相比，本实用新型的热采井双向补偿器通过设置锁套组件，由于在其锁套与悬挂环之间均布设置多个可溶性锁块，通过可溶性锁块来实现悬挂环与锁套的固定，当热采井双向补偿器下入井下预设位置后，可溶性锁块被水溶解后从悬挂环上的通孔流出，使得可溶性锁块失去固定支撑的作用。该设置可提高锁套组件锁定和解锁的便利性。通过设置锁套组件在锁定状态下，将悬挂环的顶端与上接头的底端之间、以及悬挂环的底端与密封组件的顶端之间均形成间距，可使悬挂环在解锁后具备更适当的双向伸缩位移，从而有助于进一步实现热采井双向补偿器对管柱更好的双向补偿作用。本实用新型的热采井双向补偿器能有效补偿热采井注汽管柱的伸缩，避免管柱弯曲变形损坏及井下工具蠕动导致的工具失效的问题，从而保证注汽效果。

技术特征：

1.一种热采井双向补偿器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热采井双向补偿器，其特征在于，所述锁套组件包括与所述上接头相连的锁套和连接在所述锁套与所述悬挂环之间的可溶性锁块，其中，所述锁套的内周壁上形成有第一凹槽，所述悬挂环的外周壁上形成有用于与所述第一凹槽相对的第二凹槽，所述可溶性锁块同时嵌入在的第一凹槽和所述第二凹槽中，所述悬挂环上还形成有用于连通所述第二凹槽与所述中心管的通孔。

3.根据权利要求2所述的热采井双向补偿器，其特征在于，所述锁套的内周壁上形成有沿周向间隔布置的多个所述第一凹槽，所述悬挂环的外周壁上形成有沿周向间隔布置的多个所述第二凹槽。

4.根据权利要求2所述的热采井双向补偿器，其特征在于，所述上接头包括用于与所述外管相连的第一连接段和与所述第一连接段相连的用于与所述锁套相连的第二连接段，所述第二连接段的外径小于所述第一连接段的外径，所述锁套的外周壁与所述外管的内周壁抵接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的热采井双向补偿器，其特征在于，在所述锁定状态下，所述悬挂环的顶端与所述上接头的底端之间、以及所述悬挂环的底端与所述密封组件的顶端之间均形成有间距。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的热采井双向补偿器，其特征在于，所述密封组件包括：位于所述外管的下端与所述中心管之间的密封筒，和连接在所述密封筒的下端与所述中心管之间的挡套，以及密封垫组件，其中，所述密封筒的内壁上形成有第一密封槽，所述密封垫组件安装在由所述第一密封槽、所述挡套以及所述中心管共同形成的封闭空间内。

7.根据权利要求6所述的热采井双向补偿器，其特征在于，所述密封垫组件包括沿轴向自上而下依次布置的装配隔环、多个密封垫以及压环，所述挡套的上端压紧所述压环，以将所述密封垫密封压紧在所述第一密封槽内。

8.根据权利要求7所述的热采井双向补偿器，其特征在于，所述密封组件还包括形成在所述密封筒的内壁上的位于所述第一密封槽上方的第二密封槽，以及至少一个密封圈，其中，所述密封圈安装在由所述第二密封槽与所述中心管共同形成的封闭空间内。

9.根据权利要求8所述的热采井双向补偿器，其特征在于，所述密封垫采用石墨环，所述密封圈采用全氟醚密封圈。

10.根据权利要求7所述的热采井双向补偿器，其特征在于，所述挡套包括自下而上依次相连的用于与所述密封筒相连的大径段和用于密封压紧所述压环的小径段，所述小径段与所述密封筒的内周壁之间还形成有环隙，所述环隙与所述第一密封槽不连通。

技术总结本技术属于稠油开采技术领域，公开了一种能够有效提高对井下注汽管柱的伸缩的补偿能力，以避免井下注气管柱弯曲变形损坏及井下工具蠕动导致的工具失效的问题的热采井双向补偿器。包括：中心管，套设在中心管外的外管，连接在外管的上端的上接头，位于中心管与外管之间的悬挂环，中心管的上端与悬挂环相连，连接在悬挂环与外管之间的锁套组件，连接在外管的下端与中心管之间的密封组件，以及与中心管的下端相连的下接头。其中，悬挂环在轴向上位于上接头与密封组件之间，锁套组件具有锁定状态：悬挂环与锁套组件固定连接，和能够在流体的溶解作用下解锁的解锁状态：悬挂环能够在上接头与密封组件之间滑动以带动中心管在轴向上的位移。技术研发人员：顾启林,郑立朝,宋宏志,梅伟,汪成,栗国浩,王飞,章宝玲,安宏鑫,陈征受保护的技术使用者：中海油田服务股份有限公司技术研发日：20231214技术公布日：2024/6/23