本發(fā)明涉及熱采油井蒸汽吞吐設(shè)備，確切地說是一種機(jī)械隔熱式水平井注汽管柱。

背景技術(shù)：

目前，在石油開采領(lǐng)域中，人們用于稠油稀化的主要方法是“蒸汽吞吐法”，實(shí)現(xiàn)這種方法的裝置是蒸汽吞吐設(shè)備，該設(shè)備由蒸汽鍋爐和注汽管柱組成，注汽管柱由隔熱管、伸縮管、油管等組成。使用安裝蒸汽吞吐設(shè)備時(shí)，注汽管柱經(jīng)油井套管內(nèi)孔被送至井下預(yù)定位置后，其上端與地面蒸汽鍋爐排氣口固定聯(lián)接。實(shí)施蒸汽吞吐法首先需要解決油井套管“隔熱”問題，也就是設(shè)法阻止注入井下的蒸汽反向進(jìn)入“隔熱區(qū)”，即注汽管柱外圓與油井套管內(nèi)孔之間形成的上端空間區(qū)域，以免油井套管在高溫作用下發(fā)生變形損壞，致使其不能在安全條件下作業(yè)。當(dāng)下，就水平井而言，人們采用的油井套管隔熱辦法主要是氮?dú)飧魺岱?，即利用專用設(shè)備將隔熱區(qū)內(nèi)注滿氮?dú)?。這種油井套管隔熱辦法存在的主要問題是實(shí)施成本較高；其次，在注汽周期內(nèi)還要根據(jù)氮?dú)鈸p失情況，補(bǔ)注氮?dú)?-2次，操作比較麻煩。

在現(xiàn)有技術(shù)中，人們還發(fā)明的一種用于直井或水平井垂直井段套管隔熱的機(jī)械隔熱法，該方法是通過設(shè)置在注汽管柱中的、兼有隔熱和選注雙重功能的熱動(dòng)封隔器實(shí)現(xiàn)的。該封隔器由中心管以及設(shè)置于其外圓上的座封部件組成。應(yīng)用中，熱動(dòng)封隔器能在注入蒸汽的熱能作用下將其所在部位的、由油井套管內(nèi)孔與注汽管柱外圓之間形成的環(huán)形間隙自動(dòng)封堵，也稱“座封”，以避免蒸汽進(jìn)入上述隔熱區(qū)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)油井套管隔熱目的。這種隔熱方法與氮?dú)飧魺岱ㄏ啾龋渫怀鎏攸c(diǎn)是實(shí)施成本低、隔熱效果顯著。但是，由于這種熱動(dòng)封隔器不具有徑向定位功能，不便橫向設(shè)置使用，換言之，若將其橫向設(shè)置在水平井水平段注汽管柱中，便無法保證它與該部油井套管之間彼此同軸，難以取得理想的座封效果，因此不能直接用作水平井水平段套管的隔熱裝置。

此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，人們還發(fā)明了一種用于油層選注作業(yè)的井下工具，即堵球阻隔器。這種堵球阻隔器由中心管和設(shè)置在其外圓上的、具有彈性支撐功能的徑向定位機(jī)構(gòu)組成。應(yīng)用中，堵球阻隔器的設(shè)置數(shù)量不少于兩個(gè)，并分別通過其中心管被串聯(lián)在注汽管柱的預(yù)定位置上，用以將若干輕質(zhì)“堵球”阻隔在相鄰的兩個(gè)堵球阻隔器之間，使堵球能在注入蒸汽的氣流作用下對(duì)該部油井套管射孔形成封堵，使該部油層免注蒸汽，從而達(dá)到油層選注目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是為人們提供一種機(jī)械隔熱式水平井注汽管柱，以便降低水平井套管隔熱操作成本及提高隔熱效果。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括注汽管柱，其特點(diǎn)是該注汽管柱上串聯(lián)隔熱注汽裝置，該裝置由熱動(dòng)封隔器和設(shè)置在其中心管上的堵球阻隔器的徑向定位機(jī)構(gòu)組成。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)后，由于它設(shè)置了隔熱注汽裝置，使之能夠根據(jù)使用需要對(duì)水平井的各部套管實(shí)施機(jī)械隔熱處理，因而它與現(xiàn)有技術(shù)相比，可有效降低水平井套管的隔熱成本，提高隔熱質(zhì)量，簡化隔熱操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)形式示意圖。

圖2是本發(fā)明的隔熱注汽裝置的結(jié)構(gòu)形式示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1給出了本發(fā)明的一種實(shí)施方式。由圖可見，它包括現(xiàn)有的注汽管柱，該注汽管柱由隔熱管1、伸縮管3、油管6等組成，其特點(diǎn)是在該注汽管柱的油管管段之間串聯(lián)了隔熱注汽裝置5，該裝置由熱動(dòng)封隔器和設(shè)置在其中心管上的堵球阻隔器的徑向定位機(jī)構(gòu)組成。

由圖2可見，上述熱動(dòng)封隔器的基本構(gòu)造與現(xiàn)有技術(shù)完全相同。它由中心管8等組成，中心管右側(cè)外部設(shè)置軟體脹環(huán)10及其軸向定位部件，該定位部件由上接頭7、壓帽9、密封擋套11組成；軟體脹環(huán)左側(cè)中心管外部通過鎖緊環(huán)20等設(shè)置熱動(dòng)液壓缸，該熱動(dòng)液壓缸分別由缸體、活塞16及其推力頭、熱脹液17組成。其中，缸體由缸筒18、缸蓋19組成，活塞推力頭由止動(dòng)外環(huán)12、止動(dòng)內(nèi)環(huán)14、外套15、補(bǔ)償彈簧13組成。該活塞推力頭與中心管之間設(shè)置棘齒式止回機(jī)構(gòu)，該活塞推力頭與所述軟體脹環(huán)內(nèi)孔相配用，兩者構(gòu)成軟體脹環(huán)的徑向擴(kuò)脹機(jī)構(gòu)。此外，上述中心管8左端制有外螺紋、上接頭7內(nèi)孔中制有內(nèi)螺紋，該內(nèi)、外螺紋構(gòu)成了鄰接件連接結(jié)構(gòu)。

由圖2可見，上述中心管左側(cè)外部通過定位帽25固定設(shè)置了堵球限位器的徑向定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)完全相同。它分別由一對(duì)限位帽26，以及位于限位帽之間的若干支撐塊21等構(gòu)成，該支撐塊與中心管8之間設(shè)置其徑向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和彈性支撐機(jī)構(gòu)，該支撐塊的內(nèi)端外側(cè)與限位帽的周壁內(nèi)圓面之間設(shè)置其徑向防脫機(jī)構(gòu)；該支撐塊的軸向兩側(cè)各端面與其同側(cè)限位帽的內(nèi)端面相配用，兩者形成滑動(dòng)接觸。

上述支撐塊21的中部制有導(dǎo)向孔，該導(dǎo)向孔與固定在中心管上的導(dǎo)向柱22相配用，兩者滑動(dòng)接觸，該導(dǎo)向孔與導(dǎo)向柱構(gòu)成所述支撐塊的徑向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。

上述支撐塊21的導(dǎo)向孔兩側(cè)制有推力彈簧定位孔，在彈簧定位孔內(nèi)與中心管外圓之間設(shè)置推力彈簧23，由此構(gòu)成所述支撐塊的彈性支撐機(jī)構(gòu)。

上述支撐塊21的內(nèi)端即與中心管8軸線相近一端左右兩側(cè)制有外凸體24，該外凸體與其同側(cè)限位帽的周壁內(nèi)圓面相配用，能在支撐塊徑向外移至極限位置時(shí)，使兩者形成卡滯接觸，用以防止支撐塊脫離限位扣帽，由此構(gòu)成所述支撐塊的徑向防脫機(jī)構(gòu)。

應(yīng)當(dāng)說明，圖1給出的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)形式不是唯一的。比如：根據(jù)實(shí)際使用需要，隔熱注汽裝置5也可以串聯(lián)在水平井垂直段隔熱管段之間。

還應(yīng)當(dāng)說明，圖2給出的隔熱注汽裝置的結(jié)構(gòu)形式不是唯一的。例如：將上述缸筒18與缸蓋19制成一體，或者將上述活塞推力頭的組成零件止動(dòng)外環(huán)12與外套15制成一體，并取消彈簧9，本發(fā)明也都是可以使用的。

本發(fā)明使用安裝方法及其工作原理：

使用安裝方法：

根據(jù)使用需要，將隔熱注汽裝置5通過其鄰接件連接結(jié)構(gòu)串聯(lián)于注汽管柱中，然后，將本發(fā)明從上部油井套管2內(nèi)孔中插入，并送至井下預(yù)定位置，然后，再將其隔熱管1的上端與地面蒸汽鍋爐排氣口固定連接，即可。在本實(shí)施例中，本發(fā)明的井下設(shè)置位置如圖1所示，由圖可見，它是使之隔熱注汽裝置5位于下部油井套管4的前部即圖示左側(cè)部位置。

工作原理：本發(fā)明送入井下后，隔熱注汽裝置5的堵球阻隔器的徑向定位機(jī)構(gòu)將在其支撐彈簧23和支撐塊21的作用下，自行與其所在部位的油井套管內(nèi)孔之間實(shí)現(xiàn)徑向定位，使兩者保持同軸。注入蒸汽時(shí)，隔熱注汽裝置5的熱動(dòng)封隔器將在蒸汽熱能作用下，使其活塞在熱脹液17的推動(dòng)下向右伸出，使軟體脹環(huán)10在活塞推力頭的內(nèi)撐力作用下外脹，從而將其所在部位的油管外表面與油井套管內(nèi)表面之間形成的環(huán)形間隙封閉，進(jìn)而使本發(fā)明達(dá)到機(jī)械隔熱目的。