CN203175508U - 火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，由同心套设并分别悬挂于井口设备上的内管柱和外管柱构成；内管柱由第一油管和具下方设置的抽油泵构成；外管柱由上至下顺序连接有第二油管、排气掺稀封隔器、第三油管和气锚；通过排气掺稀油封隔器的独特结构设计，实现了将稀油从油套环空之间掺入，经由封隔器内部交叉桥式通道的纵向通道流到抽油泵下并与原油混合，达到掺稀降粘举升的效果；同时井底气体通过气锚的分离，上浮至封隔器下部，并且通过交叉桥式通道的横向通道进入到内、外管柱之间的环空，最后通过井口设备排出井外，保证了火驱收效井的正常工作，不仅有效解决了掺稀油问题，而且避免了残余气体对油井套管的损害。
Description
技术领域
本实用新型是关于稠油热采领域中的火烧油层技术，尤其涉及一种火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱。
背景技术
辽河油田稠油由于其胶质、沥青含量甚高，流动性差，因而开采难度较大，所以多采用蒸汽吞吐方式开发；但随着蒸汽吞吐轮次的增多，蒸汽吞吐后期效果不好，因此目前在辽河油田高升采油厂采用火驱技术作为开采方式。
火驱注汽井注入大量压缩空气后，在井下进行燃烧，燃烧后释放的热量加热稠油，驱动原油进入火驱生产井，进而进行举升生产。但是，随着燃烧后残留汽体的增多，大部分汽体排入生产井，造成受效生产井井底汽量增大，日排气量达到20000-30000m3。导致从油套还空掺稀油降粘方式无法进行，从而造成生产井无法正常生产。另外，燃烧后的汽体含有大量CO、CO2、NO、NO2和N2等气体，这些气体在高温、高压状态下，严重腐蚀套管，大大降低了油井的使用寿命。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，可以实现从油套环空掺稀油，降低原油降粘，以保证现场生产的顺利进行；同时，保证井底的大量气体顺利排出，防止燃烧残留气体腐蚀套管，以延长油井使用寿命。
本实用新型的目的是这样实现的，一种火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，所述采油生产管柱由同心套设并分别悬挂于井口设备上的内管柱和外管柱构成；
所述内管柱由第一油管和其下方设置的抽油泵构成，第一油管通过螺纹悬挂于井口设备的小四通之上；
所述外管柱由上至下顺序连接有第二油管、排气掺稀封隔器、第三油管和气锚；所述第二油管通过螺纹悬挂于井口设备的大四通之上；
所述排气掺稀封隔器包括有上接头和下接头，所述上、下接头之间内接有一个两端封闭的夹层管柱；所述夹层管柱由一外中心管和其内部间隙套设的内中心管构成，所述内中心管在轴向方向的中部位置沿周向间隔设有多个凸缘部，所述凸缘部外壁与外中心管的内壁密封接触，各凸缘部外壁上设有与内中心管导通的透孔；所述外中心管上设有与所述透孔对应连通的通孔；在所述通孔下方的外中心管管壁上套设有扶正装置，所述扶正装置的外壁与油井套管内壁接触；扶正装置上侧设有卡瓦座和开口朝上的多个卡瓦；所述卡瓦座上方的外中心管管壁上套设有径向尺寸呈向下渐缩的锥体，所述锥体由安全销钉固定于外中心管的管壁上；在锥体与上接头之间设有多个呈间隔设置的胶筒和隔环；在所述上接头上设有与夹层管柱的夹层导通的第一穿孔；在所述内中心管底端设有与夹层导通的第二穿孔。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述外中心管的下部沿着周向设有控制扶正装置移动位置的轨迹槽；所述轨迹槽包括环设于外中心管外壁面且呈上下对应设置的止挡槽和定位槽；止挡槽由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽方向设置；定位槽由与外中心管轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道和短轨道构成；所述各长、短轨道之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述扶正装置包括设置在外中心管外壁的滑环套和嵌设在滑环套内的多个摩擦块，各摩擦块内壁与外中心管外壁之间设有压簧；所述各摩擦块的外壁与油井套管内壁接触；所述滑环套内还设有滑环，滑环上设有滑环销；所述滑环销滑设在所述长轨道或短轨道内。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述各摩擦块内壁设有盲孔，所述压簧的顶端穿设于盲孔内。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述各摩擦块内壁设有两个或三个压簧。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述多个卡瓦之间分别设有拉簧，多个卡瓦由拉簧拢紧并贴靠于外中心管的外壁上。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一油管的直径为73mm；所述第二油管和第三油管的直径为114mm。
由上所述，本实用新型的火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，通过管柱的优化设计和排气掺稀油封隔器的独特结构设计，实现了将稀油从油套环空之间掺入，经由封隔器内部交叉桥式通道的纵向通道流到抽油泵下并与原油混合，达到掺稀降粘举升的效果；同时井底气体通过气锚的分离，上浮至封隔器下部，并且通过交叉桥式通道的横向通道进入到内、外管柱之间的环空，最后通过井口设备排出井外，不仅有效解决了掺稀油问题，而且避免了残余气体对油井套管的损害。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1：为本实用新型火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱的结构示意图。
图2：为本实用新型中排气掺稀封隔器的结构示意图。
图3A：为本实用新型中排气掺稀封隔器的内中心管结构示意图。
图3B：为本实用新型中排气掺稀封隔器的内中心管横截面结构示意图。
图4：为本实用新型中排气掺稀封隔器的内部交叉桥式通道结构示意图。
图5：为本实用新型中轨迹槽的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型提出一种火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱100，所述采油生产管柱100由同心套设并分别悬挂于井口设备9上的内管柱B和外管柱A构成；
所述内管柱B由第一油管B1和其下方设置的抽油泵B2构成，第一油管B1通过螺纹悬挂于井口设备的小四通之上，在本实施方式中，所述第一油管B1的直径为73mm；
所述外管柱A由上至下顺序连接有第二油管A1、排气掺稀封隔器A2、第三油管A3和气锚A4；所述第二油管A1通过螺纹悬挂于井口设备的大四通之上；在本实施方式中，所述第二油管A1和第三油管A3的直径为114mm；
如图2所示，所述排气掺稀封隔器A2包括有上接头1和下接头2，所述上、下接头1、2之间内接有一个两端封闭的夹层管柱3；所述夹层管柱3由一外中心管31和其内部间隙套设的内中心管32构成，内、外中心管之间形成夹层33；如图3A、图3B所示，所述内中心管32在轴向方向的中部位置沿周向间隔设有多个凸缘部321，所述凸缘部321外壁与外中心管31的内壁密封接触(如图4所示)，各凸缘部321外壁上设有与内中心管32导通的透孔322；所述外中心管31上设有与所述透孔322对应连通的通孔311，由此，在内、外中心管31和32之间构成横向通道F和纵向通道G，所述横向通道F和纵向通道G形成封隔器内部交叉桥式通道；在所述通孔311下方的外中心管31管壁上套设有扶正装置4，所述扶正装置4的外壁与油井套管8内壁接触；扶正装置4上侧设有卡瓦座5和开口朝上的多个卡瓦51，所述多个卡瓦51之间分别设有拉簧52，多个卡瓦51由拉簧52拢紧并贴靠于外中心管31的外壁上；所述卡瓦座5上方的外中心管31管壁上套设有径向尺寸呈向下渐缩的锥体6，所述锥体由安全销钉固定于外中心管的管壁上；在锥体6与上接头1之间设有多个呈间隔设置的胶筒63和隔环64；在所述上接头1上设有与夹层管柱3的夹层33导通的第一穿孔11；在所述内中心管32底端设有与夹层33导通的第二穿孔323。
在本实施方式中，所述外中心管31的下部沿着周向设有控制扶正装置4移动位置的轨迹槽7；如图5所示，所述轨迹槽7包括环设于外中心管31外壁面且呈上下对应设置的止挡槽71和定位槽72；止挡槽71由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽72方向设置；定位槽72由与外中心管轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道721和短轨道722构成；所述各长、短轨道之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面。
所述扶正装置4包括设置在外中心管31外壁的滑环套41和嵌设在滑环套41内的多个摩擦块42，各摩擦块42内壁与外中心管31外壁之间设有压簧43；所述各摩擦块42的外壁与油井套管8内壁接触；所述滑环套41内还设有滑环44，滑环44上设有滑环销45；所述滑环销45滑设在所述长轨道721或短轨道722内。所述各摩擦块42内壁设有盲孔421，所述压簧43的顶端穿设于盲孔421内。在本实施方式中，所述各摩擦块内壁设有三个压簧43。
如图2所示，排气掺稀封隔器A2具有长、短两套轨道，下入时扶正装置4处于短轨道中，保证了扶正装置4和卡瓦座5不上移，使封隔器不会在下入中途坐封；当封隔器下入到指定位置后，上提整套管柱，扶正装置4和卡瓦座5在多个摩擦块42与油井套筒8内壁的摩擦力作用下处于与油井套筒相对静止状态，其他部件上移；当管柱上提到长轨道位置时，再下放管柱，除扶正装置4和卡瓦座5以外的部件随之下移，打开卡瓦51，卡瓦51打开后，使整套管柱锚定于套管8内，当管柱下压1012吨时，胶筒63和隔环64等密封件被压缩完整，实现了封隔器的完全坐封。
所述火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱100的工作原理如下：
掺稀工作过程为，如图1、图2所示，排气掺稀油封隔器坐封后，稀油从套管阀门加入油套环空(图1中实线箭头所示方向)，稀油从封隔器上接头1的第一穿孔11进入夹层套管3的夹层33，经过纵向通道G下行，由内中心管32底端的第二穿孔321进入内中心管内部，最后流向内管柱B中的抽油泵B2下方并与原油混合(图1中E点处)，完成原油的掺稀油降粘的作用。
排气工作过程为，如图1、图2所示，封隔器坐封后，气体在汽锚A4的作用下完成气液的分离(由C点进入气液混合物，气体从D处分离并排出，由于气体有上浮作用，因此漂浮并聚集到油套还空的封隔器下方)，气体通过横向通道F进入内中心管32内部，由内中心管32与内管柱B之间形成的小环空上行(图1中的虚线箭头方向)，最终通过井口设备排出井外。
由上所述，本实用新型的火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，通过管柱的优化设计和排气掺稀油封隔器的独特结构设计，实现了将稀油从油套环空之间掺入，经由封隔器内部交叉桥式通道的纵向通道，在重力作用下向下流到抽油泵下并与井底稠油自然混合，以相似相溶原理为基础，总体降低混合液粘度，达到掺稀降粘举升的效果；同时井底气体通过气锚的分离，上浮至封隔器下部，并且通过交叉桥式通道的横向通道进入到内、外管柱之间的环空，最后通过井口设备排出井外，不仅有效解决了掺稀油问题，而且避免了残余气体对油井套管的损害。本实用新型中所述的封隔器内部交叉桥式通道，其中掺入稀油的通道(即：纵向通道)与排气通道(即：横向通道)不发生交叉、互相并不干扰，由此，可以成功实现掺排气掺稀降粘开发方式，保证火驱收效井的正常工作。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (7)
1.一种火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，其特征在于：所述采油生产管柱由同心套设并分别悬挂于井口设备上的内管柱和外管柱构成；
所述内管柱由第一油管和其下方设置的抽油泵构成，第一油管通过螺纹悬挂于井口设备的小四通之上；
所述外管柱由上至下顺序连接有第二油管、排气掺稀封隔器、第三油管和气锚；所述第二油管通过螺纹悬挂于井口设备的大四通之上；
所述排气掺稀封隔器包括有上接头和下接头，所述上、下接头之间内接有一个两端封闭的夹层管柱；所述夹层管柱由一外中心管和其内部间隙套设的内中心管构成，所述内中心管在轴向方向的中部位置沿周向间隔设有多个凸缘部，所述凸缘部外壁与外中心管的内壁密封接触，各凸缘部外壁上设有与内中心管导通的透孔；所述外中心管上设有与所述透孔对应连通的通孔；在所述通孔下方的外中心管管壁上套设有扶正装置，所述扶正装置的外壁与油井套管内壁接触；扶正装置上侧设有卡瓦座和开口朝上的多个卡瓦；所述卡瓦座上方的外中心管管壁上套设有径向尺寸呈向下渐缩的锥体，所述锥体由安全销钉固定于外中心管的管壁上；在锥体与上接头之间设有多个呈间隔设置的胶筒和隔环；在所述上接头上设有与夹层管柱的夹层导通的第一穿孔；在所述内中心管底端设有与夹层导通的第二穿孔。
2.如权利要求1所述的火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，其特征在于：所述外中心管的下部沿着周向设有控制扶正装置移动位置的轨迹槽；所述轨迹槽包括环设于外中心管外壁面且呈上下对应设置的止挡槽和定位槽；止挡槽由锯齿槽构成；锯齿朝向定位槽方向设置；定位槽由与外中心管轴向平行且呈周向间隔设置的多个长轨道和短轨道构成；所述各长、短轨道之间的间隔部宽度与各锯齿的宽度相同，所述锯齿的齿尖与间隔部相对设置，各间隔部的顶部设有与锯齿齿向相反的斜面。
3.如权利要求2所述的火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，其特征在于：所述扶正装置包括设置在外中心管外壁的滑环套和嵌设在滑环套内的多个摩擦块，各摩擦块内壁与外中心管外壁之间设有压簧；所述各摩擦块的外壁与油井套管内壁接触；所述滑环套内还设有滑环，滑环上设有滑环销；所述滑环销滑设在所述长轨道或短轨道内。
4.如权利要求3所述的火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，其特征在于：所述各摩擦块内壁设有盲孔，所述压簧的顶端穿设于盲孔内。
5.如权利要求4所述的火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，其特征在于：所述各摩擦块内壁设有两个或三个压簧。
6.如权利要求1所述的火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，其特征在于：所述多个卡瓦之间分别设有拉簧，多个卡瓦由拉簧拢紧并贴靠于外中心管的外壁上。
7.如权利要求1所述的火驱受效井同心式排气掺稀采油生产管柱，其特征在于：所述第一油管的直径为73mm；所述第二油管和第三油管的直径为114mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20130904 Effective date of abandoning: 20151014 |
|
| C25 | Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting |