CN104747127A - 深井采油装置及其保温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深井采油装置及其保温方法，包括套管及嵌套在所述套管内的油管，所述套管和油管之间形成有用于容纳保温剂的环空腔，所述保温剂为氮气，所述环空腔与所述油管之间设置有用于供所述保温剂流通的流通通道；其中，所述油管上连接有用于坐封所述环空腔的封隔器，所述封隔器上方设置有用于打开或关闭所述流通通道的滑套组件。实施本发明的有益效果是，不仅操作简单，使用方便，而且可以降低成本，避免其他复杂过程，使得稠油能保持连续生产，是一种高效、优质和低成本的方法。

Description

深井采油装置及其保温方法

技术领域

本发明设计一种石油开采技术，尤其涉及一种深井采油装置及其保温方法。

背景技术

深井稠油在开采的过程中，稠油从产层上行至地面的过程中由于温度散失，导致稠油粘度增加，最终使得稠油不流动，造成开采困难等问题。目前针对这些问题，通常所采用的办法都是应对温度降低后稠油粘度提高所带来流动性差的困难局面的办法，并没有利用深井油的特点与优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中温度降低导致稠油粘度大而使得稠油流动性差等缺陷，提供一种提高稠油流动性的深井采油装置及其保温方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种深井采油装置，包括套管及嵌套在所述套管内的油管，所述套管和油管之间形成有用于容纳保温剂的环空腔，所述保温剂为氮气，所述环空腔与所述油管之间设置有用于供所述保温剂流通的流通通道；

其中，所述油管上连接有用于坐封所述环空腔的封隔器，所述封隔器上方设置有用于打开或关闭所述流通通道的滑套组件。

在本发明所述的深井采油装置中，还包括安装在所述油管内、用于密封所述油管的堵塞器，所述油管用于与所述堵塞器相配合的内侧壁上设置有用于固定所述堵塞器的第一凸缘。

在本发明所述的深井采油装置中，所述第一凸缘与所述堵塞器之间安装有密封圈。

在本发明所述的深井采油装置中，所述滑套组件包括均匀开设在所述油管侧壁上的至少一个通孔，及嵌套在所述油管内、并与所述油管内侧壁滑动连接的套筒。

在本发明所述的深井采油装置中，每一所述通孔构成所述流通通道。

在本发明所述的深井采油装置中，所述油管与所述套筒之间通过销钉固定连接，所述油管用于与所述套筒相配合的内侧壁上设置有用于与所述套筒底端相抵接的第二凸缘。

本发明还提供一种深井采油的保温方法，包括如下步骤：

S1、准备步骤：将连接有封隔器和滑套组件的油管下放至套管内，使得所述套管与所述油管之间形成用于容纳保温剂的环空腔，在所述油管和所述环空腔之间设置一供所述保温剂流通的流通通道；

S2、密封步骤：使用钢丝工具将底端连接有密封圈的堵塞器固定在所述油管内，从井口往所述油管内施加压力坐封所述封隔器；

S3、注入步骤：使用钢丝工具打开所述滑套组件，向所述环空腔内注入氮气，所述氮气将之前所述环空腔内的保温剂通过所述流通通道压入所述油管内、并从所述油管排出井口外，当所述环空腔和油管内充满所述氮气时，使用钢丝工具关闭所述滑套组件；

S4、关闭步骤：往所述油管中注入原液体，使用钢丝工具取出所述堵塞器。

在本发明所述的深井采油的保温方法中，在所述步骤S1中，所述保温剂为原液体。

在本发明所述的深井采油的保温方法中，打开所述滑套组件具体包括：向所述油管内施加压力，使得用于固定所述油管和套筒之间的销钉被剪断；使用钢丝工具向上提拉所述套筒，所述套筒向上滑动并与通孔相分离；

关闭所述滑套组件具体包括：使用钢丝工具向下拖拽所述套筒，所述套筒向下滑动并重新封闭所述通孔。

实施本发明的深井采油装置及其保温方法，具有以下有益效果：本发明充分利用氮气的安全性和低导热系数，将油管周围的原液体替换成氮气，大大减少了油管与套管之间的热量传递，同时减少稠油的粘度变化，确保了生产过程中的连续开采；此外，使用时只需向环空腔内注入氮气，同时利用滑套组件打开或关闭供保温剂流通的流通通道即可完成，不仅操作简单，使用方便，而且可以降低成本，避免其他复杂过程，使得稠油能保持连续生产，是一种高效、优质和低成本的方法。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是根据本发明较佳实施例深井采油装置的结构示意图；

图2是图1所述堵塞器与油管连接的结构示意图；

图3是图1所述滑套开关关闭时的局部剖视图；

图4是图1所述滑套开关打开时的局部剖视图。

具体实施方式

针对现有技术中，稠油在开采时从产层上行至地面的过程中由于温度的散失，导致稠油流动性差和开采困难等缺陷，将油管周围的原液体替换成氮气，充分利用氮气的安全性和低导热系数，大大减少油管与套管之间的热量传递，降低稠油的粘度变化，以保证其连续开采。

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。

如图1所示，本发明较佳实施例提供的一种深井采油装置，其包括套管1及嵌套在套管1内的油管2，套管1和油管2之间形成有用于容纳保温剂的环空腔3，所示保温剂为氮气，环空腔3与油管2之间设置有用于供保温剂流通的流通通道；其中，油管2上连接有用于坐封环空腔3的封隔器5，封隔器5上方设置有用于打开或关闭所述流通通道的滑套组件4。

目前，环空腔3内的保温剂为地层里的原液体，其主要成分为水，由于水的保温效果不好，使得油管2内稠油在从产层上行的过程中温度不断降低，最终导致稠油不流动等问题，因此本发明将环空腔3内的保温剂替换为氮气。

进一步的，一方面氮气的导热系数只有水的4.4%，能大大减少油管2与套管1之间的热量传递，减少稠油粘度的变化，对油管2中的稠油起到保温的作用，让其在整个油管2中都能顺利流动，以保证稠油的连续开采；另一方面氮气比空气更安全，虽然氮气的导热系数为0.025，空气的导热系数为0.024，但氮气跟空气相比，氮气的安全性更高、腐蚀性更低，且空气内含有一定量的氧气和较少的一氧化碳，高温下易发生爆炸，对深井采油装置造成破坏性的影响。

具体的，环空腔3内保温剂的替换主要包括以下步骤：首先，打开滑套组件4，向环空腔3内注入氮气，氮气将环空腔3内的原液体通过流通通道压入油管2、并使得原液体从油管2内排出井口外，以完成环空腔3内保温剂的替换；最后，当氮气充满整个环空腔3和油管2内时，关闭滑套组件4。通过上述步骤将环空腔3内的保温剂由原液体换成氮气。

如图1所示，油管2上连接有封隔器5，封隔器5的两端分别与油管2相连，封隔器5与油管2之间可以采用一体成型的方式固定。封隔器5主要用于封隔所述环空腔3，当从井口向环空腔3内注入氮气时，氮气将位于封隔器5以上的环空腔3内的原液体全部通过流通通道压入油管2内。实际使用过程中，从井口往油管2内施加压力对所述封隔器5进行坐封。

如图2并结合图1所示，油管2内还安装有堵塞器6，堵塞器6主要用于密封油管2，当从环空腔3中注入氮气时，以确保原液体能从井口排出，而不是顺着油管2向下流动。

具体的，油管2用于与堵塞器6相配合的内侧壁上设置有用于固定所述堵塞器6的第一凸缘21，所述第一凸缘21固定在油管2的内侧壁上、并朝靠近油管2的中轴线方向延伸，第一凸缘21与油管2的内侧壁之间可以采用一体成型等方式固定。

此外，为了确保堵塞器6在下放的过程中，减少堵塞器6的底端与第一凸缘21之间的冲撞带来的损坏，在堵塞器6的下端连接有一密封圈7，所述密封圈7还能起到密封油管2的作用，防止原液体从堵塞器6与第一凸缘21之间的缝隙中流走。

如图3并结合图1所示，滑套组件4包括均匀开设在油管2侧壁上的至少一个通孔41，及嵌套在油管2内、并与油管2的内侧壁滑动连接的套筒42，每一通孔41构成所述供保温剂流通的流通通道。

进一步的，油管2用于与套筒42相配合的内侧壁上设置有用于与套筒42底端相抵接的第二凸缘22，第二凸缘22固定在油管2的内侧壁上、并朝靠近油管2的中轴线方向延伸，第二凸缘22与油管2的内侧壁之间可以采用一体成型等方式固定。

初始状态下，滑套组件3处于关闭状态，如图4所示，此时，套筒42覆盖在所述通孔41上，将通孔41堵塞住，并且套筒42的底端与所述第二凸缘22相抵接并固定在第二凸缘22上。进一步的，为了保证套筒42与油管2之间连接的稳定性，同时避免油管2在下放的过程中套筒42发生滑动，还可以将油管2与套筒42之间通过销钉进行固定连接。

当滑套组件4处于打开状态，如图4所示，此时，首先向油管2内施加压力，使得用于固定油管2和套筒42之间的销钉被剪断，然后使用钢丝工具将套筒42向上提拉，套筒42沿着油管2的内侧壁向上滑动，使得套筒42与通孔41相分离，环空腔3内的保温剂可以通过所述通孔41流至油管2内。由于钢丝工具为石油开采中的常用技术手段且为现有技术，在此不再赘述。

当将滑套组件4关闭，如图3所示，此时，使用钢丝工具将套筒42向下拖拽，套筒42沿着油管2的内侧壁向下滑动，套筒42的底端与第二凸缘22相抵接，使得套筒42重新将通孔41堵塞住，关闭所述流通通道。

通过设置所述滑套组件2，在实际使用过程中，只需利用钢丝工具提拉或拖拽套筒42，以打开或关闭所述滑套组件2，不仅使用方便，而且操作简单，大大降低了成本。

本发明还提供一种深井采油的保温方法，包括如下步骤：

S1、准备步骤：将连接有封隔器5和滑套组件4的油管2下放至套管1内，使得所述套管1与所述油管2之间形成用于容纳保温剂的环空腔3，在所述油管2和所述环空腔3之间设置一供所述保温剂流通的流通通道；

此时，环空腔3内的保温剂为原液体，且滑套组件4处于关闭状态，套筒42将通孔41堵塞，即保温剂的流通通道被堵塞。

S2、密封步骤：使用钢丝工具将底端连接有密封圈7的堵塞器6固定在所述油管2内，从井口往所述油管2内施加压力坐封所述封隔器5；

封隔器5坐封后，将套管1与油管2之间的环空腔3进行封隔，同时下放的堵塞器6将油管2进行了密封，确保了氮气能将环空腔3中的原液体从井口排出。

S3、注入步骤：使用钢丝工具打开所述滑套组件4，向所述环空腔3内注入氮气，所述氮气将之前环空腔3内的保温剂通过流通通道压入所述油管2内、并从所述油管2排出井口外，当所述环空腔3和油管2内充满所述氮气时，使用钢丝工具关闭所述滑套组件4；

其中，打开所述滑套组件4具体包括：向所述油管2内施加压力，使得用于固定所述油管2和套筒42之间的销钉被剪断；使用钢丝工具向上提拉所述套筒42，所述套筒42向上滑动并与通孔41相分离；

关闭所述滑套组件4具体包括：使用钢丝工具向下拖拽所述套筒42，所述套筒42向下滑动并重新封闭所述通孔41。

S4、关闭步骤：往所述油管2中注入原液体，使用钢丝工具取出所述堵塞器6；取出堵塞器6以完成油管2内部的畅通，最后进行投产。

具体地，在替换完环空腔3中的原液体后，需要将油管2内灌满原液体，此时有利于取出堵塞器6。

综上所述，本发明充分利用氮气的安全性和低导热系数，将油管周围的原液体替换成氮气，大大减少了油管与套管之间的热量传递，同时减少稠油的粘度变化，确保了生产过程中的连续开采；使用时只需向环空腔内注入氮气，同时利用滑套组件打开或关闭供保温剂流通的流通通道，不仅操作简单，使用方便，而且可以降低成本，避免其他复杂过程，使得稠油能保持连续生产，是一种高效、优质和低成本的方法。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (9)

1.一种深井采油装置，其特征在于，包括套管（1）及嵌套在所述套管（1）内的油管（2），所述套管（1）和油管（2）之间形成有用于容纳保温剂的环空腔（3），所述保温剂为氮气，所述环空腔（3）与所述油管（2）之间设置有用于供所述保温剂流通的流通通道；

其中，所述油管（2）上连接有用于坐封所述环空腔（3）的封隔器（5），所述封隔器（5）上方设置有用于打开或关闭所述流通通道的滑套组件（4）。

2.根据权利要求1所述的深井采油装置，其特征在于，还包括安装在所述油管（2）内、用于密封所述油管（2）的堵塞器（6），所述油管（2）用于与所述堵塞器（6）相配合的内侧壁上设置有用于固定所述堵塞器（6）的第一凸缘（21）。

3.根据权利要求2所述的深井采油装置，其特征在于，所述第一凸缘（21）与所述堵塞器（6）之间安装有密封圈（7）。

4.根据权利要求1所述的深井采油装置，其特征在于，所述滑套组件（4）包括均匀开设在所述油管（2）侧壁上的至少一个通孔（41），及嵌套在所述油管（2）内、并与所述油管（2）内侧壁滑动连接的套筒（42）。

5.根据权利要求4所述的深井采油装置，其特征在于，每一所述通孔（41）构成所述流通通道。

6.根据权利要求4所述的深井采油装置，其特征在于，所述油管（2）与所述套筒（42）之间通过销钉固定连接，所述油管（2）用于与所述套筒（42）相配合的内侧壁上设置有用于与所述套筒（42）底端相抵接的第二凸缘（22）。

7.一种深井采油的保温方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、准备步骤：将连接有封隔器（5）和滑套组件（4）的油管（2）下放至套管（1）内，使得所述套管（1）与所述油管（2）之间形成用于容纳保温剂的环空腔（3），在所述油管（2）和所述环空腔（3）之间设置一供所述保温剂流通的流通通道；

S2、密封步骤：使用钢丝工具将底端连接有密封圈（7）的堵塞器（6）固定在所述油管（2）内，从井口往所述油管（2）内施加压力坐封所述封隔器（5）；

S3、注入步骤：使用钢丝工具打开所述滑套组件（4），向所述环空腔（3）内注入氮气，所述氮气将之前所述环空腔（3）内的保温剂通过所述流通通道压入所述油管（2）内、并从所述油管（2）排出井口外，当所述环空腔（3）和油管（2）内充满所述氮气时，使用钢丝工具关闭所述滑套组件（4）；

S4、关闭步骤：往所述油管（2）中注入原液体，使用钢丝工具取出所述堵塞器（6）。

8.根据权利要求7所述的深井采油的保温方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述保温剂为原液体。

9.根据权利要求7所述的深井采油的保温方法，其特征在于，打开所述滑套组件（4）具体包括：向所述油管（2）内施加压力，使得用于固定所述油管（2）和套筒（42）之间的销钉被剪断；使用钢丝工具向上提拉所述套筒（42），所述套筒（42）向上滑动并与通孔（41）相分离；

关闭所述滑套组件（4）具体包括：使用钢丝工具向下拖拽所述套筒（42），所述套筒（42）向下滑动并重新封闭所述通孔（41）。