套管增高井口安全补偿装置.pdf

本发明公开了一种套管增高井口安全补偿装置，包括：安装在表层套管和油管四通之间的具有适当长度的筒状基座，在基座内圆周面上设置有耐高温的密封橡胶层，井下套管的端口插入到所述密封橡胶层内，并且该井下套管的外圆周面与所述密封橡胶层的内壁形成密封贴合。本发明套管增高井口安全补偿装置具有如下优点：在套管增高井口安全补偿装置内，设计有足够的空间可以补偿套管在受热情况下的伸长量，满足海上油田稠油井注入热流体作业的要求。在海上油田稠油井注入热流体作业时，套管在受热情况下不断伸长的过程中，完全可以实现全程密封，密封性能安全、可靠。

1、  一种套管增高井口安全补偿装置，其特征在于，包括：安装在表层套管和油管四通之间的具有适当长度的筒状基座，在基座内圆周面上设置有耐高温的密封橡胶层，井下套管的端口插入到所述密封橡胶层内，并且该井下套管的外圆周面与所述密封橡胶层的内壁形成密封贴合。

2、  如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述基座上还设置有用于检测所述井下套管在所述基座内受热伸长的距离的检测机构。

3、  如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述检测机构为压力表带针型阀。

4、  如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述压力表带针型阀为3个或3个以上，并沿所述基座轴向分布。

套管增高井口安全补偿装置
技术领域
本发明涉及一种用于海上油田稠油井中的套管增高井口安全补偿装置。
背景技术
在海上油田的稠油井中，主要采用注热流体(如蒸汽或热水)的方法提高地层稠油的温度来降低地层稠油的粘度，改变地层稠油的流动能力，达到提高原油采收率的目的。然而，由于海上油田所有的稠油井中，在钻完井下入套管的时候，均未进行特殊的预应力固井工艺(所谓特殊的预应力固井工艺方法、原理、和作用是指：在固井作业时将套管下端固定，然后按设计要求的预拉应力上提套管，使大部分套管在水泥浆未凝固前承受一定的拉张应力，待水泥浆凝固后再松开上提套管的预拉应力。当注热流体时，预拉张应力可抵消套管受热伸长产生的部分压应力)。
由此可见，在海上油田未进行特殊的预应力固井工艺的稠油井，注入热流体(如蒸汽或热水)的作业，随着注入稠油井中的温度升高，套管受热必然伸长(增高)至井口。因此，对于海上油田的稠油井，采用注热流体(如蒸汽或热水)，套管受热伸长(增高)至井口，而套管伸长(增高)必然在井口产生一段伸长距离(伸长高度)。如何在安全的条件下补偿井口产生一段伸长距离(伸长高度)的问题，是一个非常棘手的关键技术难题。如果，这个非常棘手的关键技术难题不解决，就无法实现海上油田的稠油井注入热流体(如蒸汽或热水)的作业。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种套管增高井口安全补偿装置，当套管受热不断伸长(增高)时，始终实现全程密封套管。
为了解决上述问题，本发明提供了一种套管增高井口安全补偿装置包括：安装在表层套管和油管四通之间的具有适当长度的筒状基座，在基座内圆周面上设置有耐高温的密封橡胶层，井下套管的端口插入到所述密封橡胶层内，并且该井下套管的外圆周面与所述密封橡胶层的内壁形成密封贴合。
优选地，在所述基座上还设置有用于检测所述井下套管在所述基座内受热伸长的距离的检测机构。
优选地，所述检测机构为压力表带针型阀。
优选地，所述压力表带针型阀为3个或3个以上，并沿所述基座轴向分布。
本发明套管增高井口安全补偿装置的具有如下优点：在套管增高井口安全补偿装置内，设计有足够的空间可以补偿套管在受热情况下的伸长(增高)量，满足海上油田稠油井注入热流体(如蒸汽或热水)作业的要求。在海上油田稠油井注入热流体(如蒸汽或热水)作业时，套管在受热情况下不断伸长(增高)的过程中，完全可以实现全程密封，密封性能安全、可靠。达到海上油田稠油井注入热流体(如蒸汽或热水)的井口在安全、密封的条件下，实现海上油田稠油井注入热流体(如蒸汽或热水)的作业。
附图说明
图1为本发明局部剖面结构示意图；
图2为本发明井下套管受热伸长至设置在最下面位置的压力表带针型阀的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：安装在表层套管5和油管四通2之间的具有适当长度的筒状基座3，在基座3内圆周面上设置有耐高温的密封橡胶层4，井下套管6的端口插入到密封橡胶层4内，并且井下套管6的外圆周面与密封橡胶层4的内壁形成密封贴合。在油管四通2上部设置有采油树1。
另外，如图1所示，在基座3上还设置有用于检测井下套管6在基座内3受热伸长的距离的检测机构7。检测机构7为压力表带针型阀，压力表带针型阀为3个或3个以上(图1所示为3个，包括压力表带针型阀71、72、73)，并沿基座3轴向分布。
在基座3内设置耐高温的密封橡胶层4，当井下套管6受热不断伸长(增高)时，能够始终实现全程密封井下套管6。此外，在基座3上，设有井下套管6伸长(增高)检测结构7，可适时观察和安全判断套管受热在基座3内伸长(增高)状态。
本发明在使用时，热流体(蒸汽或热水)依次通过采油树1、油管四通2和热流体管柱8沿图1所示的箭头A方向进入到井下稠油层，对稠油加热，降低稠油的粘度。在注入热流体的过程中，井口充满了一定的压力，并在全密封的状态下进行注入热流体的作业。图1表示在注入热流体的作业的状态。此时，井下套管6的端口的外表面与橡胶密封层4形成密封贴合，但由于井下套管6还未受热伸长，还处于在压力表带针型阀71以下的位置。随着热流体的注入，井下套管6开始受热伸长，并将压力表带针型阀71的检测口堵住，如图2所示，此时表明井下套管6的端口已伸长至压力表带针型阀71和72之间的位置。压力表带针型阀71就没有压力值显示。当将压力表带针型阀72的检测口堵住时，压力表带针型阀72就没有压力值显示。继续伸长，当将压力表带针型阀73的检测口堵住时，压力表带针型阀73就没有压力值显示。此时说明已到达危险区域，需要暂停热流体的注入。
通过上述方式，能够全面满足海上油田稠油井注入热流体(如蒸汽或热水)作业的需要，从根本上彻底解决套管受热伸长这个非常至关重要的技术难题，不仅可全程密封井下套管6的受热伸长，而且通过检测装置7实时检测井下套管6的伸长情况，为提高海上油田稠油井原油采收率提供了客观的保证。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。