鄭州補償器廠家講解熱力補償器的基本原理,在稠油的開采油田中,由于得到的原油具有高粘度、高密度、高凝固點、高膠質(zhì)瀝青含量、原始地層溫度低的特點,所以通常需要進(jìn)行高溫高壓注蒸汽開采。
金屬的管道遇熱膨脹、遇冷收縮是管材的基本物理特性,若溫度變化時管道不受外界的限制而完全自由地膨脹或收縮,管壁內(nèi)則不會產(chǎn)生熱力。但如果管道補償器受到約束,管道就產(chǎn)生熱力。為了避免管道被熱力破壞,可在管線中每隔一定的距離設(shè)置補償器來補償管道由于溫度的變化而引起的膨脹或收縮變形。熱力補償裝置就是應(yīng)用在采油井口、尤其是稠油熱注熱采井口的熱力消除裝置,能夠解決油井的管道移位、井下竄層、漏汽和管道固井受損等一系列的問題。對于單層管道,理論上熱力管道波紋補償器設(shè)計過程和方法都是比較簡單和清晰的,比如彈性中心法及相應(yīng)的圖表被廣泛地采用。實際管道項目中,還常將補償器在未受熱時置于拉伸位置,以便運行時吸收更大的溫度變形。
如果熱采井設(shè)計使用的蒸汽溫度過高,又缺乏高強(qiáng)度的管材,這種情況下要滿足管道柱強(qiáng)度設(shè)計的安全條件,可能發(fā)生困難。解決這種困難的有效措施在于設(shè)法吸收部分熱脹變形,降低管道柱上高應(yīng)力部位的應(yīng)力值,為了解決這一困難就需要應(yīng)用到熱力補償器了。當(dāng)熱力套筒補償器受熱產(chǎn)生熱力變化時,生產(chǎn)管道就會有微量伸縮的產(chǎn)生,這是膨脹節(jié)損壞的主要因素,而在油井完井時,在管路中的合適位置安裝一個熱力補償器,就可以對這種微量伸縮進(jìn)行熱力補償了,從而能夠保護(hù)管道不至于損壞。如果把熱力補償器接到管道損壞最嚴(yán)重的油層頂部,亦可起保護(hù)井口的作用。
熱采油過程中,管道的設(shè)計必須考慮到怎樣吸收或是消除熱力,使得管道具有足夠的伸縮性,從而使管道達(dá)到相應(yīng)的受力要求。一般利用自然補償和管道熱力補償器作為管道的熱補償。其中自然補償是利用井下彎曲管段中,管道自身的撓曲進(jìn)而補償熱管道的位移,但其熱補償范圍有限。當(dāng)自然補償不能滿足要求時,通常選用補償器吸收熱位移『。熱力補償裝置在實際的應(yīng)用過程中的特點表現(xiàn)為是通過克服管道、油管和采油樹的膨脹變形和移動來彌補其不足的,它可以有效的對這些不足之處加以排除,其提高稠油熱注熱采的效益明顯,且實際所需的資金投入較小,適宜大力推廣和使用。
目前,現(xiàn)場應(yīng)用最多的是剪切式軸向型內(nèi)壓式波紋補償器,通過補償器上的剪切銷釘來控制補償動作,即當(dāng)管柱受熱力發(fā)生軸向位移時,不銹鋼波紋管補償器切斷銷釘,工具補償部位收縮實現(xiàn)補償功能。這樣的熱力補償器技術(shù)性能要求為:
熱力軸向外壓式波紋補償器是完井中管道柱的一部分,需要一定的強(qiáng)度性能;熱力補償器的內(nèi)徑與其配合使用的管道內(nèi)徑必須一致,其外徑要求與鉆井的井徑相適應(yīng),從而保證有足夠固井所需的環(huán)空間隙,能夠確保固井質(zhì)量;熱力補償器要求有良好的氣密性,確保固井、熱注、熱采以及時不發(fā)生泄漏;法蘭式波紋補償器報價熱力補償器需要有相應(yīng)的熱化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐燭的性質(zhì),以確保油井管道的使用壽命。
管道熱力補償器是在石油熱采、熱注工藝過程中,用于消除或減輕管道內(nèi)應(yīng)力,避免管道損壞的一種井下工具。上述所講的剪釘式,它是利用剪釘把內(nèi)外筒進(jìn)行連接,當(dāng)管道受熱膨脹時,由于管道受熱力從而剪釘被剪斷,內(nèi)外套筒就可以相對移動,這樣以消除管道內(nèi)應(yīng)力但這樣的熱力補償器有著一些不足之處:一是在下管柱過程中遇阻后,補償器上的剪釘會提前剪斷,致使補償器失效;二是這種不銹鋼補償器懸重能力較差。