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现有热采水平井套管补偿器开启压力若设置过大,套管会因补偿器开启不及时而损坏,若开启压力设置过小,又易在完井过程中提前开启。为此,开发了SCYRB型热力补偿器。该补偿器采用温敏式材料来做补偿器的开启装置,瑞轩接下来将会介绍一些关于它的内容。
 
 
 
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热采水平井新型套管热力补偿器

现有热采水平井套管补偿器开启压力若设置过大,套管会因补偿器开启不及时而损坏,若开启压力设置过小,又易在完井过程中提前开启。为此,开发了SCYRB型热力补偿器。该补偿器采用温敏材料来做补偿器的开启装置,常温时补偿器处于锁死状态,管柱在轴向无法伸缩;当温度达到设定值时,补偿器为开启状态释放管柱,使补偿器两端管柱处于可以自由伸长的状态,通过补偿管柱轴向伸长量的方式达到降低应力集中、保护管柱的目的。目前,该补偿器已推广应用40-50套,工作正常,尚未发生完井管柱破损事故,成功率达到100%

热采水平井现有套管补偿器基本上都是用剪钉来控制补偿器的开启,如果设置的开启压力过大,套管会因补偿器开启不及时而损坏,如果设置开启压力过小,易在完井过程中提前开启。鉴于此,2009年开发出SCYRB型热力补偿器。该补偿器采用温敏式材料来做补偿器的开启装置,常温时补偿器处于锁死状态,管柱在轴向上无法伸缩,当温度达到设定值时,补偿器为开启状态,使补偿器两端管柱处于自由伸长状态,通过补偿管柱轴向伸长量的方式达到降低应力集中、保护管柱的目的。

1、技术分析结构:SCYRB型热力补偿器结构主要是提升短节、上部接头、外筒、下中心管、Q形圈和剪钉组成。

2、工作原理:SCYRB型热力补偿器装配好后,外筒和下中心管靠其之间的热敏式锁定环锁定在一起,故下中当注心管和外筒之间没有相对运动。注气工艺过程中,当注汽温度达到设定值之后,热敏式锁定环释放下中心管,外筒和下中心管之间可以发生相对运动,补偿套管受热伸长量。

3、主要技术参数:总长2200mm,最大外径208mm,最小内通径159.4mm,解锁温度90度,未解锁时启动轴向压力600KN,补偿距离150-500mm。

4、性能特点:在不影响工具成本及功能的情况下,保证补偿器的安全可靠性,使其在井下可以按照管柱工作需要及时开启与关闭,且开启温度和补偿距离均可按用户要求进行调整,使用简单、操作方便。

5、安装时的建议:(1)热力补偿器的安放数量及补偿距离应根据水平段的长度来确定,最好50-60m安放一个补偿距离为500mm的热力补偿器,如果补偿距离为150mm,最好每2根套管安放一个热力补偿器。(2)热力补偿器的安放位置要根据实际完井管柱底部结构来确定,要尽量靠近A靶点,同时要考虑在水平段狗腿度变化较大的地方安放(3)带有热力补偿器的完井管柱在下井过程中应严格控制下入速度,不能猛刹猛放,如在后期遇阻时,因根据热力补偿器的锁定力及下井完柱质量的有效值来控制管柱解阻的下方速度。

6、结论:(1)SCYRB型热力补偿器结构简单,安装使用方便,工作稳定可靠,完全满足热采水平井的工艺需要(2)采用热敏式锁定机构硬性打开锁定机构的模式,解决了剪钉式补偿器因剪钉剪不断而导致补偿器失效和补偿器在完井过程中提前开启的问题。极大地提高了工具的可靠性,增大了带补偿功能管柱的安全性(3)SCYRB型热力补偿器的补偿距离和热敏锁定力都可调,可根据用户需要进行调整。

 
 

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