一种热采用伸缩管的制作方法

1.本说明书涉及石油井下工具技术领域，尤其涉及一种热采用伸缩管。


背景技术：

2.本部分的描述仅提供与本说明书公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
3.稠油是一种高粘度、高密度的原油，成分相当复杂，一般都含有沥青质、胶质成分，是石油烃类能源中的重要组成成分，国外将重油和沥青砂油统称为重质原油(heavyoil)。目前稠油开采的最常用方式是蒸汽吞吐和蒸汽驱，其基本原理都是热力采油，通过蒸汽携带热量将稠油升温后达到降粘的效果。
4.在蒸汽吞吐和蒸汽驱过程中，整个注入管柱都处于受热状态，由于热胀冷缩，会发生管柱伸长现象。这种管柱伸长现象容易导致连接管弯曲变形或者封隔器滑动而过早失效。因此，在现场施工过程中经常在管柱串中使用伸缩管来减少管柱伸长的影响。
5.常规的伸缩管通过内外管之间的密封滑动来实现伸缩，中间的密封件一般为石墨件，通过预紧力使得内外管之间达到密封效果。但是当内外管滑动以后经常出现承压较差的现象，此时伸缩管在整个管柱中就会成为一个泄漏点，造成蒸汽的损失。并且在管柱下井过程中，容易在管柱未下到预定位置时，就因为碰撞导致伸缩管出现伸缩的情况。
6.应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本说明书的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本说明书的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。


技术实现要素：

7.鉴于现有技术的不足，本说明书的一个目的是提供一种热采用伸缩管，其耐压效果好，并且在管柱下入过程中不会提前滑动。
8.为达到上述目的，本说明书实施方式提供一种热采用伸缩管，包括：
9.沿第一方向延伸的外管和内管，部分所述内管伸入所述外管内，所述外管的内壁和所述内管的外壁形成环形空间；所述外管内远离所述内管的一端设有第一台阶，所述内管内远离所述外管的一端设有第二台阶；
10.具有第一端和第二端的波纹管，所述第一端固接于所述第一台阶，所述第二端固接于所述第二台阶；
11.设于所述外管和内管之间的密封件，所述密封件位于所述内管靠近所述外管的一端，用于隔离由所述波纹管、外管和内管围成的空间和所述环形空间；
12.设于所述环形空间内的热熔材料，具有预定熔点。
13.作为一种优选的实施方式，所述外管和内管同轴设置，所述外管和内管的轴线为第一轴线，所述第一台阶到所述第一轴线的距离与所述第二台阶到所述第一轴线的距离相等。
14.作为一种优选的实施方式，所述波纹管的第一端和第二端分别焊接在所述第一台
阶和第二台阶上，所述波纹管沿所述第一方向延伸。
15.作为一种优选的实施方式，位于所述外管外的部分所述内管的外壁设有护帽，所述护帽的外壁到所述第一轴线的距离大于所述外管的外壁到所述第一轴线的距离。
16.作为一种优选的实施方式，所述内管和外管之间设有连接体，所述外管的内壁、所述内管的外壁和所述连接体形成所述环形空间。
17.作为一种优选的实施方式，在垂直于所述第一方向的方向上，所述连接体的厚度和所述环形空间的厚度相等。
18.作为一种优选的实施方式，所述连接体内壁设有第一凹槽，所述内管外壁设有用于插入所述第一凹槽的第一凸起。
19.作为一种优选的实施方式，所述连接体内壁设有第二凹槽，用于排出熔化后的所述热熔材料。
20.作为一种优选的实施方式，所述连接体外壁设有第一键槽，所述外管内壁设有第二键槽，所述第一键槽和第二键槽用于容纳键体。
21.作为一种优选的实施方式，所述外管靠近所述内管的一端设有固定套，所述固定套与所述连接体固定连接。
22.有益效果：本实施方式所提供的热采用伸缩管，在外管和内管内固设有波纹管，由于波纹管具有伸缩性，无论内管和外管是否相对滑动，都可以使该热采用伸缩管具有良好的密封性能，从而保证该热采用伸缩管耐压效果好。
23.还有，装有该热采用伸缩管的管柱在下井过程中，热熔材料为固体状态，由于固体的不可压缩性，热熔材料充满了内管和外管的滑动空间(即环形空间)，因此内管和外管处于不可滑动状态，保证在管柱下入过程中伸缩管不会提前滑动。
24.参照后文的说明和附图，详细公开了本说明书的特定实施方式，指明了本说明书的原理可以被采用的方式。应该理解，本说明书的实施方式在范围上并不因而受到限制。
25.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
26.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
27.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实施方式中所提供的一种热采用伸缩管的结构示意图；
29.图2为本实施方式中所提供的一种连接体的结构示意图；
30.图3为本实施方式中所提供的一种内管的结构示意图；
31.图4为本实施方式中所提供的一种热熔材料的结构示意图。
32.附图标记说明：
33.1、外管；101、第一台阶；2、波纹管；201、第一端；202、第二端；3、密封件；4、内管；
401、第二台阶；402、第一凸起；403、第三凹槽；404、第一管段；405、第二管段；5、热熔材料；501、第四凹槽；6、连接体；601、第一凹槽；602、第二凹槽；603、第一键槽；7、键体；8、第二固定钉；9、固定套；10、护帽；11、第一固定钉；12、第一轴线；13、第一方向。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
35.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本说明书的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本说明书的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本说明书。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.请参阅图1。本说明书实施方式提供一种热采用伸缩管，可以包括外管1、内管4、波纹管2、密封件3和热熔材料5。其中外管1和内管4沿第一方向13延伸。部分内管4伸入外管1内，外管1的内壁和内管4的外壁形成环形空间。外管1内远离内管4的一端设有第一台阶101，内管4内远离外管1的一端设有第二台阶401。波纹管2具有第一端201和第二端202。第一端201固接于第一台阶101，第二端202固接于第二台阶401。密封件3设于外管1和内管4之间。密封件3位于内管4靠近外管1的一端，用于隔离由波纹管2、外管1和内管4围成的空间和环形空间。热熔材料5设于环形空间内，热熔材料5具有预定熔点。
38.需要说明的是，在图1中，可以将读者面对附图时左手的方向定义为“左”，右手的方向定义为“右”。左侧和右侧相对而言，左侧对应距离井口近、井底远的位置，右侧对应距离井口远、井底近的位置。一般情况下，左侧对应上方，右侧对应下方。
39.本实施方式所提供的热采用伸缩管，在外管1和内管4内固设有波纹管2，由于波纹管2具有伸缩性，无论内管4和外管1是否相对滑动，都可以使该热采用伸缩管具有良好的密封性能，从而保证该热采用伸缩管耐压效果好。
40.还有，装有该热采用伸缩管的管柱在下井过程中，热熔材料5为固体状态，由于固体的不可压缩性，热熔材料5充满了内管4和外管1的滑动空间(即环形空间)，因此内管4和外管1处于不可滑动状态，保证在管柱下入过程中伸缩管不会提前滑动。
41.在本实施方式中，外管1和内管4同轴设置，外管1和内管4的轴线为第一轴线12。第一台阶101到第一轴线12的距离与第二台阶401到第一轴线12的距离相等，以使波纹管2沿第一方向13延伸。在垂直于第一方向13的方向上，第一台阶101的高度高于第二台阶401，第一台阶101的一部分与内管4的管壁对齐，其余部分与第二台阶401对齐。
42.优选的，波纹管2的第一端201和第二端202分别焊接在第一台阶101和第二台阶
401上，更好地保证了在内管4和外管1相对滑动的情况下也可实现密封功能。
43.在本实施方式中，位于外管1外的部分内管4的外壁设有护帽10。护帽10的外壁到第一轴线12的距离大于外管1的外壁到第一轴线12的距离，从而可以减少下井过程中伸缩管受到的撞击，确保伸缩管下井过程的稳定性。该护帽10可以通过第一固定钉11固设在内管4的外壁，第一固定钉11的延伸方向垂直于第一方向13。
44.在本实施方式中，内管4和外管1之间可以设有连接体6，用于传递扭矩。外管1的内壁、内管4的外壁和连接体6共同形成上述环形空间。具体的，在垂直于第一方向13的方向上，连接体6的厚度和环形空间的厚度相等，均和固体状态下的热熔材料5厚度相等，从而使热熔材料5能充满环形空间。
45.更具体的，如图2和图3所示，连接体6内壁可以设有第一凹槽601，内管4外壁可以设有用于插入第一凹槽601的第一凸起402，从而连接体6可以带动内管4一同转动。第一凸起402和第一凹槽601可以沿周向间隔均匀地设置。例如，可以设置四个第一凸起402、四个第一凹槽601，相邻两个第一凸起402到圆心连线的夹角为90
°
，相邻两个第一凹槽601到圆心连线的夹角为90
°
。当然，第一凹槽601可以设置在内管4外壁，插入第一凹槽601的第一凸起402可以设置在连接体6内壁。
46.此外，连接体6外壁可以设有第一键槽603，外管1内壁可以设有第二键槽，第一键槽603和第二键槽用于容纳键体7，从而外管1和连接体6通过键体7可以实现扭矩的传递，一同转动。因此，通过设置连接体6和相应的结构，最终内管4和外管1可以实现一起转动，实现扭矩的传递。其中，本技术对第一键槽603和第二键槽的个数不做限定，可以为多个，沿周向间隔均匀地设置。
47.在本实施方式中，连接体6内壁可以设有第二凹槽602，用于排出熔化后的热熔材料5。下井过程中，由于内管4和外管1的环形空间内装有热熔材料5，通过热熔材料5的不可压缩性可以保证伸缩管在下井过程中不能伸缩；管柱下井完成后注入蒸汽，蒸汽注入过程中，管柱温度升高形成高温环境，此时热熔材料5熔化为液体状态，在管柱悬重的作用下通过连接体6预留的第二凹槽602流出，露出环形空间。并且由于环形空间左侧设有密封件3，热熔材料5的熔点比密封圈最大耐温值低很多，保证热熔材料5在熔化成液体时，密封圈起到阻挡热熔材料5不挤入到波纹管2和外管1的空间内，使熔化后的热熔材料5能从上述第二凹槽602流出环形空间。
48.在一个具体的实施方式中，连接体6的内壁设有多个第一凹槽601和多个第二凹槽602，第一凹槽601和第二凹槽602个数相等，且二者相邻设置。例如，连接体6内壁可以设有四个第一凹槽601和四个第二凹槽602，第一凹槽601和第二凹槽602相邻，相邻第一凹槽601和第二凹槽602到圆心连线的夹角为45
°
。连接体6如此设置，可以在保证伸缩管具有传递转矩功能的同时，使熔化后的热熔材料5能排出环形空间，保证伸缩管具有可伸缩功能。
49.在本实施方式中，外管1靠近内管4的一端设有固定套9，固定套9与连接体6固定连接。固定套9可以通过第二固定钉8固设在连接体6的外壁，第二固定钉8的延伸方向垂直于第一方向13。设置固定套9，可以将上述第二键槽设置在固定套9内壁，在安装过程中，可以先安装好键体7再将固定套9盖上，从而能更好地完成键体7的安装。
50.如图1和图3所示，内管4可以具有第一管段404和第二管段405，第一管段404的厚度等于第二管段405的厚度和环形空间的厚度之和。第一管段404外壁面设有第三凹槽403，
用于容纳密封件3。第二管段405外壁面设有上述第一凸起402或第一凹槽601。第二管段405外壁面设有第一凸起402时，如图4所示，热熔材料5内壁可以设有用于容纳第一凸起402的第四凹槽501，便于热熔材料5的充填。
51.需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本说明书的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
52.披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由
…
构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
53.多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
54.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。