CN113062714A - 介质双循环热采工具试验套管井 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种介质双循环热采工具试验套管井，包括：试验套管；外管，同轴套设于试验套管外，外管与试验套管形成环形空间；多个加强环，间隔设于环形空间内，每个加强环上均设置有轴孔，每个轴孔的轴线均与外管的轴线平行，多个加强环包括至少两个连接环，连接环设置有用于连接外管外侧与试验套管内侧的第一径向通孔；封堵组件，用于封堵环形空间的两端，封堵组件上设置有与环形空间和试验套管内孔连通的进油口和出油口且封堵组件上还设置有用于与试验套管内部连通的第二径向通孔。本发明可以实现稠油开采井下工具室内高温模拟试验中介质在试验套管内循环和试验套管与外管之间环形空间循环功能，加热均匀且时间短、保温效果强，试验数据精准。
Description
技术领域
本发明涉及稠油热采技术领域，具体涉及一种介质双循环热采工具试验套管井。
背景技术
稠油热采技术是目前稠油开采技术中提高稠油采收率的主要手段。伴随着该技术井型日益复杂、井深不断增加等发展需求，与其配套使用的热采井下工具的耐压耐温等技术性能也在逐渐提高。热采井下工具的工作性能和工作寿命将直接影响油井的正常生产。尤其是新开发的热采井下工具，若不经过全面的性能试验而直接下井使用，势必会影响油井的正常生产或造成潜在的威胁。
发明内容
本发明提供了一种介质双循环热采工具试验套管井，以达到根据实际情况选择介质单循环加热或介质双循环加热的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种介质双循环热采工具试验套管井，包括：试验套管；外管，同轴套设于试验套管外，外管与试验套管形成环形空间；多个加强环，间隔设于环形空间内，每个加强环上均设置有轴孔，每个轴孔的轴线均与外管的轴线平行，多个加强环包括至少两个连接环，连接环设置有用于连接外管外侧与试验套管内侧的第一径向通孔；封堵组件，用于封堵环形空间的两端，封堵组件上设置有与环形空间连通的进油口和出油口且封堵组件上还设置有用于与试验套管内部连通的第二径向通孔。
进一步地，封堵组件包括上封头和下封头，上封头和下封头均设置有第二径向通孔，下封头设置有进油口，上封头设置有出油口。
进一步地，相邻连接环之间设置有至少一个仅设置有轴孔的加强环。
进一步地，试验套管包括上段和下段，在上段和下段的连接处设置有短接，介质双循环热采工具试验套管井还包括温度测量装置，温度测量装置设置在短接处并能够测量试验套管内部温度。
进一步地，短接上设置有径向延伸的径向连通孔，温度测量装置包括：热电偶，设置在径向连通孔中，热电偶的一端置于短接的外侧，热电偶的另一端能够伸入至试验套管内；驱动组件，与热电偶的一端连接，驱动组件能够驱动热电偶在径向连通孔内沿轴向滑动。
进一步地，热电偶的一端设置有连接凹槽，驱动组件包括：丝杠；丝母，设置在丝杠上并能够沿丝杠轴向移动，丝母具有突出部，突出部与连接凹槽连接，丝母能够驱动热电偶移动。
进一步地，温度测量装置还包括外套，固定于短接外壁且丝杠设置于外套内，外套朝向热电偶的一侧开设有通槽，通槽用于使突出部伸出至外套外部并与连接凹槽连接。
进一步地，温度测量装置还包括单列推力球轴承，设置在外套内并套设在丝杠外周。
进一步地，热电偶与径向连通孔之间具有环空，环空内设置有密封组件。
本发明的有益效果是，介质双循环热采工具试验套管井可以实现稠油开采井下工具室内高温模拟试验中介质在试验套管内循环和试验套管与外管之间环形空间循环的功能，加热均匀且时间短、保温效果加强，更加真实地模拟了井下工具的实际工作环境，试验数据更精准。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1中N部放大图。
图中附图标记：1、井口；2、上封头；3、试验套管；4、短接；5、加强环；6、试验套管进出油接头；7、封堵；8、外管进油接头；9、下封头；10、外管；11、热电偶；12、密封环；13、压垫；14、压紧螺母；15、丝母；16、单列推力球轴承；17、手柄杆；18、手柄帽；19、外套；20、丝杠；21、压帽；22、外管出油接头。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种介质双循环热采工具试验套管井，包括试验套管3、外管10、多个加强环5和封堵组件。外管10同轴套设于试验套管3外，外管10与试验套管3形成环形空间。多个加强环5间隔设于环形空间内，每个加强环5上均设置有轴孔，每个轴孔的轴线均与外管10的轴线平行，多个加强环5包括至少两个连接环，连接环设置有用于连接外管10外侧与试验套管3内侧的第一径向通孔。封堵组件用于封堵环形空间的两端，封堵组件上设置有与环形空间连通的进油口和出油口。
介质双循环热采工具试验套管井可以实现稠油开采井下工具室内高温模拟试验中介质在试验套管内循环和试验套管与外管之间环形空间循环的功能，加热均匀且时间短、保温效果加强，更加真实地模拟了井下工具的实际工作环境，试验数据更精准。
试验套管3与外管10之间的环形空间放置一定数量的环形加强环5，加强环5能够支撑外管10，同时还能加强试验套管3的耐压强度。
如图1所示，封堵组件上还设置有用于与试验套管3内部连通的第二径向通孔。封堵组件包括上封头2和下封头9，上封头2和下封头9均设置有第二径向通孔，下封头9设置有进油口，上封头2设置有出油口。
需要说明的是，进油口处设置有外管进油接头8，出油口处设置有外管出油接头22。通过外管进油接头8和外管出油接头22与室内加热循环***相连，实现试验套管3与外管10之间的环形空间的试验套管外循环。
上述第一径向通孔和第二径向通孔上均设置有试验套管进出油接头6。
相邻连接环之间设置有至少一个仅设置有轴孔的加强环5。上述加强环5具有两种，一种是具有仅设置有轴孔的加强环5，另一种是具有第一径向通孔的连接环。连接环用于连通外管10外部与试验套管3内部。本发明实施例中上封头2、下封头9和连接环向外连接有五个试验套管进出油接头6，与室内加热循环***和试压***相连，实现试验套管3内循环加热、试压功能。
具体试验过程中，可以通过控制试验套管进出油接头6、外管进油接头8和外管出油接头22进行介质分段或整体注入，实现分段或整体加热及打压等功能；也可根据实际情况，选择介质单循环或双循环，满足热采井下工具的性能试验要求。
如图1所示，本发明实施例中上下两根试验套管3由一个短接4过渡连接，试验套管3的顶部接井口1，试验套管3的底部接封堵7。试验套管3包括上方的上段和下方的下段，在上段和下段的连接处设置有短接4，介质双循环热采工具试验套管井还包括温度测量装置，温度测量装置设置在短接4处并能够测量试验套管3内部温度。
为了直观并实时监测试验套管3内中心位置介质的温度情况，在套管井中间部位的短接侧面安装一套温度测量装置，该装置实现套管井中心到套管内壁之间介质温度检测，同时不影响热采井下工具的上下移动。
具体地，短接4上设置有径向延伸的径向连通孔，温度测量装置包括热电偶11和驱动组件。热电偶11设置在径向连通孔中，热电偶11的一端置于短接4的外侧，热电偶11的另一端能够伸入至试验套管3内。驱动组件与热电偶11的一端连接，驱动组件能够驱动热电偶11在径向连通孔内沿轴向滑动。
温度测量装置还包括密封组件、压紧螺母14、丝母15、单列推力球轴承16、手柄杆17、手柄帽18、外套19、丝杠20、压帽21。具体将参照图2进行详细说明：
热电偶11的一端设置有连接凹槽，驱动组件包括丝杠20和丝母15，丝母15设置在丝杠20上并能够沿丝杠20轴向移动，丝母15具有突出部，突出部与连接凹槽连接，丝母15能够驱动热电偶11移动。
外套19固定于短接4外壁且丝杠20设置于外套19内，外套19朝向热电偶11的一侧开设有通槽，通槽用于使突出部伸出至外套19外部并与连接凹槽连接。
需要说明的是，单列推力球轴承16设置在外套19内并套设在丝杠20外周。在外套19的端部设置有压帽21，上述手柄杆17和手柄帽18连接在丝杠20一端。
热电偶11与径向连通孔之间具有环空，环空内设置有耐高温材质的弹性密封环12，密封环12的外侧有压垫13和压紧螺母14，压紧螺母14与短接4的侧面螺孔拧紧，依靠压紧螺母14的拧紧，压缩弹性密封环12，使弹性密封环12在轴向缩短的同时产生径向膨胀，从而与热电偶11和短接4之间环空紧密结合，产生压紧密封作用。
具体试验过程中，通过转动手柄杆17带动丝杠20移动，丝杠20带动丝母15，丝母15带动热电偶11，从而实现热电偶11的内外移动，避免试验过程中影响热采井下工具的上下移动。同时热电偶11向内移动，可以直接接触循环介质，所测量温度精准度高，该测温装置构造简单，使用方便。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明是为稠油开采用井下工具整机性能试验的高温模拟试验而设计的，该试验套管井与室内加热循环***及试压***相配合，既可通过控制试验套管井的进出油接头进行介质分段或整体注入，实现分段或整体加热及打压等功能；也可根据实际情况，选择介质单循环或双循环，达到加热均匀且时间短、保温时间加强的目的，满足热采井下工具的性能试验要求。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (9)
1.一种介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，包括：
试验套管(3)；
外管(10)，同轴套设于试验套管(3)外，外管(10)与试验套管(3)形成环形空间；
多个加强环(5)，间隔设于所述环形空间内，每个加强环(5)上均设置有轴孔，所述每个轴孔的轴线均与外管(10)的轴线平行，多个加强环(5)包括至少两个连接环，所述连接环设置有用于连接外管(10)外侧与试验套管(3)内侧的第一径向通孔；
封堵组件，用于封堵所述环形空间的两端，所述封堵组件上设置有与所述环形空间连通的进油口和出油口且所述封堵组件上还设置有用于与试验套管(3)内部连通的第二径向通孔。
2.根据权利要求1所述的介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，所述封堵组件包括上封头(2)和下封头(9)，上封头(2)和下封头(9)均设置有所述第二径向通孔，下封头(9)设置有所述进油口，上封头(2)设置有所述出油口。
3.根据权利要求1所述的介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，相邻所述连接环之间设置有至少一个仅设置有所述轴孔的加强环(5)。
4.根据权利要求1所述的介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，试验套管(3)包括上段和下段，在所述上段和所述下段的连接处设置有短接(4)，所述介质双循环热采工具试验套管井还包括温度测量装置，所述温度测量装置设置在短接(4)处并能够测量试验套管(3)内部温度。
5.根据权利要求4所述的介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，短接(4)上设置有径向延伸的径向连通孔，所述温度测量装置包括：
热电偶(11)，设置在所述径向连通孔中，热电偶(11)的一端置于短接(4)的外侧，热电偶(11)的另一端能够伸入至试验套管(3)内；
驱动组件，与热电偶(11)的一端连接，所述驱动组件能够驱动热电偶(11)在径向连通孔内沿轴向滑动。
6.根据权利要求5所述的介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，热电偶(11)的一端设置有连接凹槽，所述驱动组件包括：
丝杠(20)；
丝母(15)，设置在丝杠(20)上并能够沿丝杠(20)轴向移动，丝母(15)具有突出部，所述突出部与所述连接凹槽连接，丝母(15)能够驱动热电偶(11)移动。
7.根据权利要求6所述的介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，所述温度测量装置还包括外套(19)，固定于短接(4)外壁且丝杠(20)设置于外套(19)内，外套(19)朝向热电偶(11)的一侧开设有通槽，所述通槽用于使突出部伸出至外套(19)外部并与连接凹槽连接。
8.根据权利要求7所述的介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，所述温度测量装置还包括单列推力球轴承(16)，设置在外套(19)内并套设在丝杠(20)外周。
9.根据权利要求5所述的介质双循环热采工具试验套管井，其特征在于，热电偶(11)与所述径向连通孔之间具有环空，所述环空内设置有密封组件。
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