一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置，其包括一上端封閉、下端敞口的筒狀本體，若干間隔內(nèi)嵌在本體內(nèi)的密封圈，一沿軸向貫穿本體的管狀油管伸縮補償器，一套設(shè)在油管伸縮補償器外部的套管，一通過彈簧基座與套管上端連接的彈簧裝置，一安裝在彈簧裝置上端的應(yīng)力傳感器，以及一與應(yīng)力傳感器電連接的計算機顯示系統(tǒng)；油管伸縮補償器與本體之間存在一環(huán)形的預(yù)留空間；套管的外壁與本體內(nèi)的密封圈相接觸，套管的內(nèi)壁與油管伸縮補償器之間留有間隙；本體的上下端均具有法蘭結(jié)構(gòu)，該監(jiān)測裝置通過本體上下端的法蘭結(jié)構(gòu)固定于油管頭和套管頭之間。本發(fā)明在稠油熱采過程中，不僅能夠避免因套管伸長而引起采油樹抬升，保證采油作業(yè)正常進(jìn)行，而且還能夠及時有效監(jiān)測套管伸長量，為作業(yè)提供指導(dǎo)，降低作業(yè)風(fēng)險。
【專利說明】一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種稠油熱采開發(fā)裝置，具體涉及一種應(yīng)用于石油天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海上稠油熱采開發(fā)技術(shù)是一項具有高科技、高投入、高風(fēng)險的行業(yè)。蒸汽吞吐是現(xiàn)階段海上稠油開發(fā)的主要方式。蒸汽吞吐過程中產(chǎn)生的熱量使套管軸向熱應(yīng)力過大，導(dǎo)致套管變形，進(jìn)而引起套管頭及井口升高。目前，由于套管伸長預(yù)測偏差大且無法及時監(jiān)測，給稠油熱采的安全作業(yè)帶來隱患。尤其是海上稠油熱采，由于其工作環(huán)境的特殊性，如果套管和井口頭升高不能及時監(jiān)測并采取有效控制措施，將會導(dǎo)致井口抬升，甚至損壞采油裝置，對平臺及工作人員的安全造成極大的威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置，能夠及時有效監(jiān)測稠油熱采過程中套管伸長量，為作業(yè)提供指導(dǎo)，降低作業(yè)風(fēng)險。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置，其特征在于，該監(jiān)測裝置包括:一上端封閉、下端敞口的筒狀套管升高補償裝置本體，若干個自上而下間隔內(nèi)嵌在所述套管升高補償裝置本體內(nèi)的密封圈，一沿軸向貫穿所述套管升高補償裝置本體的上端后向下延伸至所述套管升高補償裝置本體外部的管狀油管伸縮補償器，一套設(shè)在所述油管伸縮補償器外部的套管，一通過彈簧基座與所述套管上端連接的彈簧裝置，一安裝在所述彈簧裝置上端的應(yīng)力傳感器，以及一與所述應(yīng)力傳感器電連接的計算機顯示系統(tǒng)；其中，所述油管伸縮補償器與所述套管升高補償裝置本體之間存在一環(huán)形的預(yù)留空間；所述套管的外壁與所述套管升高補償裝置本體內(nèi)的密封圈相接觸，所述套管的內(nèi)壁與所述油管伸縮補償器之間留有間隙；所述套管升高補償裝置本體的上下端均具有法蘭結(jié)構(gòu)，所述套管升高補償裝置本體通過其上下端的法蘭結(jié)構(gòu)固定于油管頭和套管頭之間。
[0005]在一個優(yōu)選的實施例中，所述油管伸縮補償器與所述套管升高補償裝置本體之間的預(yù)留空間在垂直方向上的長度為800mm。
[0006]在一個優(yōu)選的實施例中，所述密封圈采用上下端面內(nèi)嵌彈簧并與橡膠硫化為一體的BT密封圈，所述彈簧由直徑為Imm的碳素彈簧鋼絲繞制而成，所述橡膠選用耐油、酸堿、老化性好的膠料。
[0007]在一個優(yōu)選的實施例中，所述套管采用鐵基合金膨脹性材質(zhì)。
[0008]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:本發(fā)明固定于油管頭和套管頭之間，在稠油熱采過程中，隨著從井口注入多元熱流體，套管受熱膨脹垂直方向沿套管升高補償裝置本體的預(yù)留空間向上抬升，壓縮彈簧裝置實現(xiàn)熱應(yīng)力有效釋放，從而避免因為套管伸長而引起采油樹抬升，消除安全隱患，保證采油作業(yè)正常進(jìn)行。同時，由于套管上升過程壓縮彈簧裝置，彈簧裝置通過應(yīng)力傳感器記錄力的變化量并傳輸給計算機顯示系統(tǒng)，計算機顯示系統(tǒng)根據(jù)胡克定律得到彈簧裝置的伸縮量，從而得到套管的伸長量，能夠及時有效監(jiān)測稠油熱采過程中套管伸長量，為作業(yè)提供指導(dǎo)，降低作業(yè)風(fēng)險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]以下結(jié)合附圖來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應(yīng)該理解成對本發(fā)明的限制。
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的安裝位置示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明包括一套管升高補償裝置本體1、一油管伸縮補償器2和一套管3、一彈簧裝置4、一應(yīng)力傳感器5和一計算機顯示系統(tǒng)6。其中，套管升高補償裝置本體I為上端封閉、下端敞口的筒狀結(jié)構(gòu)，且其上下端均具有法蘭結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁自上而下間隔內(nèi)嵌有若干個密封圈7。油管伸縮補償器2為管狀結(jié)構(gòu)，其沿軸向貫穿套管升高補償裝置本體I的上端后向下延伸至套管升高補償裝置本體I外部，且油管伸縮補償器2與套管升高補償裝置本體I之間存在一環(huán)形的預(yù)留空間8。套管3套設(shè)在油管伸縮補償器2的外部，且其外壁與套管升高補償裝置本體I內(nèi)的密封圈7相接觸，內(nèi)壁與油管伸縮補償器2之間留有間隙。套管3的上端設(shè)置有一彈簧基座9，套管3通過彈簧基座6與彈簧裝置4的下端連接，彈簧裝置4的上端安裝應(yīng)力傳感器5，應(yīng)力傳感器5固定在套管升高補償裝置本體I上并與計算機顯示系統(tǒng)6電連接。
[0014]在一個優(yōu)選的實施例中，油管伸縮補償器2與套管升高補償裝置本體I之間的預(yù)留空間8在垂直方向上的長度為800mm。
[0015]在一個優(yōu)選的實施例中，密封圈7采用上下端面內(nèi)嵌彈簧并與橡膠硫化為一體的BT密封圈(平衡型串聯(lián)密封圈)，彈簧由直徑為Imm的碳素彈簧鋼絲繞制而成，橡膠選用耐油、酸堿、老化性好的膠料。
[0016]在一個優(yōu)選的實施例中，套管3采用鐵基合金膨脹性材質(zhì)，具有高塑性、高強度和高加工硬化率。
[0017]如圖2所示，本發(fā)明在現(xiàn)場應(yīng)用中，油井固井完成后，根據(jù)油井套管的規(guī)格來確定采用本發(fā)明的規(guī)格，然后通過套管升高補償裝置本體I上下端的法蘭將本發(fā)明上部與油管頭10連接，下部與套管頭11連接，固定于油管頭10和套管頭11之間。稠油熱采過程中，隨著從井口注入多元熱流體，套管3受熱膨脹垂直方向沿套管升高補償裝置本體I的預(yù)留空間8向上抬升，壓縮彈簧裝置4實現(xiàn)熱應(yīng)力有效釋放，從而避免因為套管3伸長而引起采油樹12抬升，消除安全隱患，保證采油作業(yè)正常進(jìn)行。同時，由于套管3上升過程壓縮彈簧裝置4，彈簧裝置4通過應(yīng)力傳感器5記錄力的變化量并傳輸給計算機顯示系統(tǒng)6，計算機顯示系統(tǒng)6根據(jù)胡克定律得到彈簧裝置4的伸縮量，從而得到套管3的伸長量，實現(xiàn)稠油熱采過程中套管升高實時監(jiān)測。
[0018]上述各實施例僅用于對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置，其特征在于，該監(jiān)測裝置包括: 一上端封閉、下端敞口的筒狀套管升高補償裝置本體， 若干個自上而下間隔內(nèi)嵌在所述套管升高補償裝置本體內(nèi)的密封圈， 一沿軸向貫穿所述套管升高補償裝置本體的上端后向下延伸至所述套管升高補償裝置本體外部的管狀油管伸縮補償器， 一套設(shè)在所述油管伸縮補償器外部的套管， 一通過彈簧基座與所述套管上端連接的彈簧裝置， 一安裝在所述彈簧裝置上端的應(yīng)力傳感器，以及 一與所述應(yīng)力傳感器電連接的計算機顯示系統(tǒng)； 其中，所述油管伸縮補償器與所述套管升高補償裝置本體之間存在一環(huán)形的預(yù)留空間；所述套管的外壁與所述套管升高補償裝置本體內(nèi)的密封圈相接觸，所述套管的內(nèi)壁與所述油管伸縮補償器之間留有間隙；所述套管升高補償裝置本體的上下端均具有法蘭結(jié)構(gòu)，所述套管升高補償裝置本體通過其上下端的法蘭結(jié)構(gòu)固定于油管頭和套管頭之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置，其特征在于，所述油管伸縮補償器與所述套管升高補償裝置本體之間的預(yù)留空間在垂直方向上的長度為800_。
3.如權(quán)利要求1所述的一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置，其特征在于，所述密封圈采用上下端面內(nèi)嵌彈簧并與橡膠硫化為一體的BT密封圈，所述彈簧由直徑為Imm的碳素彈簧鋼絲繞制而成，所述橡膠選用耐油、酸堿、老化性好的膠料。
4.如權(quán)利要求2所述的一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置，其特征在于，所述密封圈采用上下端面內(nèi)嵌彈簧并與橡膠硫化為一體的BT密封圈，所述彈簧由直徑為Imm的碳素彈簧鋼絲繞制而成，所述橡膠選用耐油、酸堿、老化性好的膠料。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種海上稠油熱采井口升高監(jiān)測裝置，其特征在于，所述套管采用鐵基合金膨脹性材質(zhì)。
【文檔編號】E21B47/00GK104005749SQ201410205826
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】劉書杰, 楊進(jìn), 周建良, 謝仁軍, 郭華, 周波, 李佳, 楊建剛 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 中國石油大學(xué)(北京)