CN102383770A - 一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置 - Google Patents

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黄志强
万科峰
李琴
靳永红
马亚超
邱成松
周已
彭银华
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Abstract

本发明为一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，属于稠油开采井下工具。它主要由上接头、密封圈、壳体、线圈、电磁铁、钢球、阀座、弹簧、套筒、弹簧座、调整螺母、下接头构成，所述壳体上端连接上接头，壳体下端连接下接头，上接头与上油管相连接，下接头与电潜泵连接；所述壳体圆周面上设有过线孔和均布有通水孔；所述电磁铁轴向均布有贯穿上下表面的过液孔，在电磁铁的圆周和底部分别开有圆周凹槽与底部凹槽；在电磁铁上端有上接头定位、其下端有内台阶定位；所述阀座上部有内部台阶定位，阀座下部有套筒定位。该发明可实现超稠油开采的掺稀注水处理多功能，在电泵井中实现正注水，保护电泵机组，节约稀油用量。

Description

一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置
技术领域
本发明涉及一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，属于油田稠油开采的井下工具。
背景技术
由于超稠油埋藏较深，粘度较大，在开采的过程中，需采用扬程大的电潜泵，根据稠油开采时降粘工艺的需求，为了防止稠油入泵造成泵卡或过载，导致电泵烧坏、电缆被击穿，因而需在油管和套管中注入大量的稀油，实现正常的开采；随着稠油区块的快速开发、稀油缺口越来越大、地层能量下降的情况下，需采用注水替油的工艺，补充地层能量。
目前，注水替油主要是采用反注的方式，从套管注入大量的水，由于注水对电泵电缆直接接触，大小扁电缆容易被冲蚀，使得电缆绝缘性能下降，电缆易被击穿，使电泵机组工况不稳定，电机被烧坏，进而导致躺井，使检泵周期缩短、频繁起下管柱、生产成本增加等严重后果；另外，在注水前，套管中充满了稀油，由于注水缘故，大量的稀油被压入井底，而注水结束后，需再次向套管注满稀油，浪费严重，加剧了稀油的紧缺。
国内有关适合稠油掺稀、注水、处理一体化装置种类尚为空白，在实现上述功能时，要采用多种工具组合，而且每种单一工具只能实现一种或两种功能，且工作性能不够稳定，而且在一定程度上影响了油井的产量。针对目前超稠油开采过程中存在的问题，有必要开发一种适用于超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，解决在超稠油井掺稀开采时，由于注水对电泵电缆直接接触，对电泵机组造成影响、检泵周期缩短这一问题。
因此，在稠油开采生产时，就迫切需要一种能够适用于超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，使得稠油掺稀、注水、处理等功能可用一趟管柱来实现，不仅保护电缆，延长检泵周期，而且节约了大量的稀油，对于稀油紧缺的区块，具有重要意义。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，采用该装置可以同时实现掺稀、注水、处理三种功能一体化。
本发明所采用的技术方案是：
本发明一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，主要由上接头、密封圈、壳体、线圈、电磁铁、钢球、阀座、弹簧、套筒、弹簧座、调整螺母、下接头构成，所述壳体上端连接上接头，壳体下端连接下接头，上接头与上油管相连接，下接头与电潜泵连接。在上接头、下接头分别与壳体连接处设有密封圈；所述壳体圆周面上设有过线孔和均布有通水孔；所述电磁铁轴向均布有贯穿上下表面的过液孔，在电磁铁的圆周和底部分别开有圆周凹槽与底部凹槽，圆周凹槽主要用于缠绕线圈，底部凹槽用来扩大与钢球的接触面积；在电磁铁上端有上接头定位、其下端有内台阶定位；所述钢球在正常情况下，坐落在阀座上；所述阀座上部有内部台阶定位，阀座下部有套筒定位，而套筒靠下接头定位。阀座与弹簧相接可做上下滑动；弹簧下部与弹簧座连接，弹簧座靠调整螺母支撑，调整螺母与套筒之间用螺纹连接，通过调整螺母，可调节弹簧的预紧力。
本发明具有以下优点：1、可实现稠油开采的掺稀、注水、处理等功能一体化；2、实现了正注水，保护了大小扁电缆、电泵机组，节约稀油；3、该装置可从上、下两端装卸，操作方便易行；4、根据不同井况，调整螺母，可调节弹簧的预紧力，控制注水压力。
附图说明
图1为本发明一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置的结构示意图；
图2为本发明壳体的结构示意图；
图3为本发明电磁铁的结构示意图。
图中：1.上接头，2.密封圈，3.壳体，4.线圈，5.电磁铁，6.钢球，7.阀座，8.弹簧，9.套筒，10.弹簧座，11.调整螺母，12.下接头，13.密封圈，14.内台阶，15通水孔，16. 内台阶，17.底部凹槽，18.圆周凹槽，19.过液孔，20.过线孔，21.内台阶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3所示，本发明一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，主要由上接头1、密封圈2、壳体3、线圈4、电磁铁5、钢球6、阀座7、弹簧8、套筒9、弹簧座10、调整螺母11、下接头12、密封圈13构成，所述壳体3上端连接上接头1，壳体3下端连接下接头12，上接头1与上油管相连接，下接头12与电潜泵连接。在上接头1、下接头12分别与壳体3连接处设有密封圈（2、13）；所述壳体3圆周面上设有过线孔20和均布有通水孔15；所述电磁铁5轴向均布有贯穿上下表面的过液孔19，在电磁铁的圆周和底部分别开有圆周凹槽18与底部凹槽17，圆周凹槽18主要用于缠绕线圈4，底部凹槽17用来扩大与钢球6的接触面积；在电磁铁5上端有上接头1定位，其下端有内台阶21定位；所述钢球6在正常情况下，坐落在阀座7上；所述阀座7上部有内台阶16定位，阀座7下部有套筒9定位，而套筒9靠下接头12定位。阀座7与弹簧8相接可做上下滑动；弹簧8下部与弹簧座10连接，弹簧座10靠调整螺母11支撑，调整螺母11与套筒9之间用螺纹连接，通过调整螺母，可调节弹簧的预紧力。
如图2所示，所述壳体3圆周面上均布有2-4个通水孔15，壳体3内部设有内台阶14、内台阶16和内台阶21，分别用于定位电磁铁5、阀座7和套筒9；壳体3两端都设有内螺纹。
所述电磁铁5能适应于井下100℃高温工作环境。
工作原理：
在实际生产过程中，本发明通过以下途径实现其功能：注水时，可通过油管注水，当注水压力达到预设压力时，推动钢球6和阀座7向下滑动，露出通水孔，水经孔流出，实现了正注水和注水替油的目的，注水结束，靠弹簧压缩力，将阀座复位，此时，钢球6和阀座7起到了一个单向阀的作用；掺稀生产时，通过地面控制装置，使得电磁铁5通电，产生磁力，将钢球6吸附在电磁铁5上，并从油管注入稀油，使得稀油和泵中稠油混合，利于开泵生产，与从套管注水相比，节约了部分稀油，而生产时，电磁铁5可通电或不通电，都能实现正常的生产；处理时，需通过地面控制装置，使得电磁铁5通电，产生磁力，将钢球6吸附在电磁铁5上，然后从油管注入洗井液，从而达到洗井目的。

Claims (2)

1.本发明是一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，主要由上接头（1）、密封圈（2）、壳体（3）、线圈（4）、电磁铁（5）、钢球（6）、阀座（7）、弹簧(8)、套筒（9）、弹簧座（10）、调整螺母(11)、下接头（12）、密封圈（13）构成，其特征在于：所述壳体(3)圆周面上设有过线孔（20）和均布有通水孔（15）；所述电磁铁(5)轴向均布有贯穿上下表面过液孔（19），在电磁铁(5)的圆周和底部分别开有圆周凹槽(18)与底部凹槽(17)，圆周凹槽(18)主要用于缠绕线圈（4），底部凹槽(17)用来扩大与钢球(6)的接触面积；在电磁铁（5）上端有上接头（1）定位，其下端有内台阶（21）定位；所述阀座（7）上部有内台阶（16）定位，阀座（7）下部有套筒(9)定位，而套筒(9)靠下接头(12)定位。
2.如权利要求1所述的一种超稠油开采的掺稀注水处理多功能装置，其特征在于：所述壳体(3)圆周面上均布有2-4个通水孔（15），壳体(3)内部设有内台阶（14）、内台阶（16）和内台阶（21）。
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