阅读说明：本技术 一种热熔式套管热应力补偿装置 (Hot-melting type sleeve heat stress compensation device ) 是由 黄志强 黄鹏 黄浩 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种热熔式套管热应力补偿装置,包括：第一连接管、第二连接管、热熔件及锁块,所述第一连接管的一端滑动套设于所述第二连接管的一端；所述第一连接管的内周面设置有第一限位槽；所述第二连接管的外周面设置有第二限位槽,所述收液腔的一端与所述第二限位槽连通；所述热熔件设置于所述第二限位槽远离所述第一限位槽的一侧；所述锁块的一端内置于所述第一限位槽,所述热熔件受热熔化,当所述锁块全部滑入所述第二限位槽时,所述第一连接管与所述第二连接管失去所述锁块的卡接,此时所述第一连接管可相对所述第二连接管轴向滑动,从而实现补偿套管受热后产生的轴向形变。(The invention discloses a hot-melt sleeve thermal stress compensation device, which comprises: the hot melting device comprises a first connecting pipe, a second connecting pipe, a hot melting piece and a locking block, wherein one end of the first connecting pipe is sleeved at one end of the second connecting pipe in a sliding manner; the inner circumferential surface of the first connecting pipe is provided with a first limiting groove; a second limiting groove is formed in the outer peripheral surface of the second connecting pipe, and one end of the liquid receiving cavity is communicated with the second limiting groove; the hot melting piece is arranged on one side, far away from the first limiting groove, of the second limiting groove; place in the one end of locking piece in first spacing groove, the hot melt spare is heated and melts, works as the locking piece is whole to slide in during the second spacing groove, first connecting pipe with the second connecting pipe loses the joint of locking piece, at this moment first connecting pipe can be relative second connecting pipe axial slip to realize the axial deformation that the compensating sleeve pipe produced after being heated.)

一种热熔式套管热应力补偿装置

技术领域

本发明涉及石油工程技术领域，具体涉及一种热熔式套管热应力补偿装置。

背景技术

世界稠油资源丰富，但是稠油密度高，粘度大，流动阻力大，难以开采。目前对于稠油开采只有两种方式：一种是直接通过套管把高温蒸汽注入井下；一种是火烧储油层部位，产生热量。以上两种方法无论使用哪一种方法都会在作业的过程中使套管柱的工作环境变得恶劣，造成完井管柱的损坏。套管损坏在稠油热采过程中损坏非常普遍，固井后套管受热由于热胀冷缩套管内部会产生热应力，使套管伸长，套管严重伸长可以直接把井口装置抬升数米，温度降低又会收缩，这严重影响后期的作业，制约经济的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种热熔式套管热应力补偿装置，旨在补偿套管受热后产生的轴向形变，以达到保护套管的目的。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种热熔式套管热应力补偿装置，包括：第一连接管、第二连接管、热熔件及锁块，所述第一连接管的一端滑动套设于所述第二连接管的一端；所述第一连接管的内周面设置有第一限位槽；所述第二连接管的外周面设置有第二限位槽，所述第一限位槽相对所述第二限位槽布置；所述第二连接管上设置有收液腔，所述收液腔的一端与所述第二限位槽连通；所述热熔件设置于所述第二限位槽远离所述第一限位槽的一侧；所述锁块的一端内置于所述第一限位槽，所述锁块的另一端内置于所述第二限位槽靠近所述第一限位槽的一侧，所述锁块的厚度大于所述第一限位槽的厚度，并且所述锁块的厚度小于所述第二限位槽的厚度；

其中，当所述热熔件受热熔化后，所述锁块可全部滑入所述第二限位槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：该热熔式套管热应力补偿装置在实际使用过程中直接串联在套管上，套管受热时，所述的热熔式套管热应力补偿装置也会受热，从而导致所述热熔件受热熔化，熔化后的热熔件流入所述收液腔，从而避免对所述锁块滑入所述第二限位槽造成阻挡，当所述锁块全部滑入所述第二限位槽时，所述第一连接管与所述第二连接管失去所述锁块的卡接，此时所述第一连接管可相对所述第二连接管轴向滑动，从而实现补偿套管受热后产生的轴向形变，以达到保护套管的目的。

附图说明

图1是本发明提供的热熔式套管热应力补偿装置的一种实施方式的半剖结构示意图；

图2是图1中间段的放大结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2，本实施例提供了一种热熔式套管热应力补偿装置，包括：第一连接管1、第二连接管2、热熔件3及锁块4。

所述第一连接管1的一端滑动套设于所述第二连接管2的一端，所述第一连接管1的内周面设置有第一限位槽1a，所述第二连接管2的外周面设置有第二限位槽2a，所述第一限位槽1a相对所述第二限位槽2a布置，所述第二连接管2上设置有收液腔2b，所述收液腔2b的一端与所述第二限位槽2a连通，本实施了中，所述收液腔2b的一端与所述第二限位槽2a设置有一连通缝隙2c。

所述热熔件3设置于所述第二限位槽2a远离所述第一限位槽1a的一侧，所述锁块4的一端内置于所述第一限位槽1a，所述锁块4的另一端内置于所述第二限位槽2a靠近所述第一限位槽1a的一侧，所述锁块4的厚度大于所述第一限位槽1a的厚度，并且所述锁块4的厚度小于所述第二限位槽2a的厚度，所述锁块4实现对所述第一连接管1与所述第二连接管2的卡接，避免所述第一连接管1相对所述第二连接管2滑动，当所述热熔件3受热熔化后，所述锁块4可全部滑入所述第二限位槽2a，从而使得所述第一连接管1与所述第二连接管2之间的卡接失效。

该热熔式套管热应力补偿装置在实际使用过程中直接串联在套管上，套管受热时，所述的热熔式套管热应力补偿装置也会受热，当所述热熔件3受热熔化，熔化后的热熔件3流入所述收液腔2b，从而避免对所述锁块4滑入所述第二限位槽2a造成阻挡，当所述锁块4全部滑入所述第二限位槽2a时，所述第一连接管1与所述第二连接管2失去所述锁块4的卡接，此时所述第一连接管1可相对所述第二连接管2轴向滑动，从而实现补偿套管受热后产生的轴向形变。

在实际使用过程中，一个套管上可串联多个所述的热熔式套管热应力补偿装置,例如，套管上每间隔50m串联一个所述的热熔式套管热应力补偿装置。

本实施例提供了一种优选的实施方式，所述第二限位槽2a为所述第二连接管2的外周面凹陷形成的环形凹槽，且所述第二限位槽2a与所述第二连接管2同轴，此时所述热熔件3、收液腔2b、连通缝隙2c均为环形，环形的所述第二限位槽2a可避免所述第一连接管1相对所述第二连接管2转动时，所述第一限位槽1a无法对准所述第二限位槽2a。

所述收液腔2b的体积大于或等于所述热熔件3熔化后的体积，从而便于完全收纳熔化后的所述热熔件3。

本实施了中，所述第一连接管1一端的内周面设置有第一卡接槽，所述第一卡接槽为环形，并且所述第一卡接槽与所述第一连接管1同轴，所述的热熔式套管热应力补偿装置还包括第一密封圈，所述第一密封圈的同轴卡接于所述第一卡接槽、并且所述第一密封圈套设于所述第二连接管2并与所述第二连接管2的外周面弹性抵接。

所述第二连接管2一端的外周面设置有第二卡接槽，所述第二卡接槽为环形，并且所述第二卡接槽与所述第二连接管2同轴，所述的热熔式套管热应力补偿装置还包括第二密封圈5，所述第二密封圈5的同轴卡接于所述第二卡接槽、并且所述第二密封圈5的外周面弹性抵接于所述第一连接管1的内周面。

上述两种密封方式可以任选其一，或者同时采用上述两种密封方式，提高第一连接管1与所述第二连接管2连接部位的密封效果。

本实施了还提供了一种优选的实施方式，所述第一卡接槽1a包括第一引导斜面1a1、第二引导斜面1a2，所述第一引导斜面1a1与所述第二引导斜面1a2分别位于所述第一卡接槽1a内沿所述第一连接管1的轴线方向的两端，并且所述第一引导斜面1a1与所述第二引导斜面1a2之间的间距由靠近所述第二卡接槽2a的一侧向远离所述第二卡接槽2a的一侧逐渐缩小。

所述锁块位4于所述第一卡接槽1a的一端设置有第三引导斜面、第四引导斜面，所述第三引导斜面可抵接于所述第一引导斜面1a1，所述第四引导斜面可抵接于所述第二引导斜面1a2，所述第三引导斜面与所述第四引导斜面之间间距由靠近所述第二卡接槽2a的一端向远离所述第二卡接槽2a的一侧逐渐缩小，所述第一引导斜面1a1平行于所述第三引导斜面，所述第二引导斜面1a2平行于所述第四引导斜面，当所述热熔件3熔化时，套管轴向形变后对所述第一连接管1、第二连接管2产生轴向载荷，所述第一引导斜面1a1、第二引导斜面1a2、第三引导斜面、第四引导斜面将所述轴向载荷分解成沿着所述第一连接管1或者所述第二连接管2径向布置的分力，所述分力驱动所述锁块4滑入所述第二卡接槽2a，避免所述锁块4与所述第一卡接槽1a卡死。

本实施还提供了一种具体的实施方式，所述第一连接管1包括依次同轴固定连接的第一接头11、第一连接管本体12及第二接头13，所述第一接头11、第一连接管本体12及第二接头13均为圆筒形，第一接头11与所述第一连接管本体12连接的一端设置有第一外螺纹，所述第一连接管本体12与所述第一接头11连接的一端设置有第一内螺纹，所述第一外螺纹与所述第一内螺纹配合连接，第二接头13与所述第一连接管本体12连接的一端设置有第二外螺纹，所述第一连接管本体12与所述第二接头13连接的一端设置有第二内螺纹，所述第二外螺纹与所述第二内螺纹配合连接，即所述第一接头11与所述第二接头13的相对端的端面均内置于所述第一连接管本体12，所述第一接头11与所述第二接头13的相对端的端面为所述第二连接管2滑动区域两端的限位面，所述第二连接管2包括装配管21及第二连接管本体22，所述第二连接管本体22的外周面设置有一环形凸起22a，所述环形凸起22a可在所述第一接头11与所述第二接头13的相对端的端面之间滑动，所述所述装配管21同轴套设于所述第二连接管本体22内置于所述第一连接管本体12的一端，并且所述装配管21的内周面设置有凹槽，所述凹槽于所述第二连接管本体22的外周面合围形成所述收液腔2b，所述装配管21与所述环形凸起22a的相对端面合围形成所述的第二卡接槽2a，上述结构便于热熔式套管热应力补偿装置的机械加工和装配，所述装配管21与所述第二连接管22之间可以采用螺纹连接，也可以采用过盈配合的连接方式。

工作原理：该热熔式套管热应力补偿装置在实际使用过程中直接串联在套管上，套管受热时，所述的热熔式套管热应力补偿装置也会受热，从而导致所述热熔件3受热熔化，熔化后的热熔件3流入所述收液腔2b，从而避免对所述锁块4滑入所述第二限位槽2a造成阻挡，当所述锁块4全部滑入所述第二限位槽2a时，所述第一连接管1与所述第二连接管2失去所述锁块4的卡接，此时所述第一连接管1可相对所述第二连接管2轴向滑动，从而实现补偿套管受热后产生的轴向形变，以达到保护套管的目的。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。