CN106150465B - 蒸汽驱油井井下注剂注入方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了蒸汽驱油井井下注剂注入方法及装置，其中装置，包括置于套管内的管柱总成，管柱总成与套管之间为油套环空，所述管柱总成包括自上而下依次连接的筛管、注剂管柱、微型螺杆泵管柱，所述筛管上端连接抽油管柱，所述注剂管柱内装有注剂，在注剂液面上方的注剂管柱内腔设置有U型挡碗，所述微型螺杆泵管柱内部设置微型螺杆泵，在微型螺杆泵管柱的下端外侧设置挡流器，所述挡流器上装有向下V型皮碗，以阻挡井液向油套环空流动；所述微型螺杆泵管柱上开设径向的井液流出流道和注剂流出流道。本发明依靠井内液流驱动，无需下入专门的驱动设备；不占用地面空间，脱硫化氢的过程完全在井下完成。

Description

蒸汽驱油井井下注剂注入方法及装置

技术领域

本发明涉及油田井下治理硫化氢技术，具体地说是蒸汽驱油井井下注剂注入方法及装置。

背景技术

随着油田开发深入进行，目前油田多个稠油热采区块都出现大量高含硫化氢的油井。个别油井套管气中硫化氢含量大大超出国家规定硫化氢的最高容许含量，不仅造成油井、管线等的腐蚀，影响油井正常作业生产，而且严重威胁周边以及作业人员安全。目前常规处理硫化氢方法有两种，一种为通过地面装置进行回收处理，装置一般为固定式或者撬装式，其装置在进行脱硫化氢处理过程中起到一定的作用，但存在硫化氢处理在地面进行，如果处理失败将会造成人员伤害，而且占用地面空间，还需专门人员进行操作等缺陷，另外一种方式是采用泵车向油层挤药液，这种方法的缺点是注剂用量大，注剂长时间与油层液混合出现失效。因此迫切需要发明一种能够在井下消除硫化氢的装置及消除方法，从而达到有效治理硫化氢的目的，满足油井安全作业要求。

经过检索，没有发现与本发明同样的公开文献。

发明内容

本发明的目的在于提供蒸汽驱油井井下注剂注入方法及装置，依靠井内液流驱动，无需下入专门的驱动设备；不占用地面空间，脱硫化氢的过程完全在井下完成。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，蒸汽驱油井井下注剂注入装置，包括置于套管内的管柱总成，管柱总成与套管之间为油套环空，所述管柱总成包括自上而下依次连接的筛管、注剂管柱、微型螺杆泵管柱，所述筛管上端连接抽油管柱，所述注剂管柱内装有注剂，在注剂液面上方的注剂管柱内腔设置有U型挡碗，所述微型螺杆泵管柱内部设置微型螺杆泵，在微型螺杆泵管柱的下端外侧设置挡流器，所述挡流器上装有向下V型皮碗，以阻挡井液向油套环空流动；所述微型螺杆泵管柱上开设径向的井液流出流道和注剂流出流道，该井液流道位于微型螺杆泵的下方，该注剂流道开设位置对应微型螺杆泵内腔，所述筛管壁开设的孔为不含硫化氢井液的流入流道。

所述微型螺杆泵管柱外壁且位于井液流出流道处套有一个流量调节阀，流量调节阀通过紧固螺钉与微型螺杆泵管柱进行固定；流量调节阀和微型螺杆泵管柱接触部位分别开设各自的孔槽，通过相对旋转确定两者的孔槽重合度来调控流量大小。

所述微型螺杆泵包括转子、定子、偏心联轴节、减速器、叶轮转轴、叶轮；螺杆泵定子与微型螺杆泵管柱通过紧固螺钉进行固定，转子位于定子中心；所述减速器与微型螺杆泵管柱通过紧固螺钉进行固定，所述转子下端通过偏心联轴节依次与减速器、叶轮转轴、叶轮相连接。

所述注剂管柱上端和下端分别通过连接管与筛管和微型螺杆泵管柱连接。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，蒸汽驱油井井下注剂注入方法，其特征在于，井液从油层流出，在向下V型皮碗的阻挡下，进入微型螺杆泵管柱，从井液流出流道进入油套环空，同时在井液液流的驱动下，叶轮旋转，带动叶轮转轴旋转，从而带动螺杆泵转子旋转，旋转过程中，由于通过偏心联轴节进行动力传递，所以螺杆泵转子在旋转过程中和定子之间产生了间隙，注剂从螺杆泵定子和转子的间隙中流入微型螺杆泵管柱，然后从注剂流出流道进入油套环空；注剂和井液在油套环空混合，通过化学反应消除硫化氢，不含硫化氢的井液从筛管的流道进泵，被抽油管柱举升至地面。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明不占用地面空间，脱硫化氢的过程完全在井下完成；

2、本发明依靠井内液流驱动，无需下入专门的驱动设备；

3、注剂能与井液均匀混合，效率高，相比泵送注剂需要的注入量小，节约成本；

4、注剂注入浓度能随油井产液量的变化而自动调节，使药液始终保持设定的注入浓度；

5、本发明操作简便、灵活方便，脱硫效果彻底，可将油井中的硫化氢含量降低到国家规定硫化氢的最高容许浓度。

6、本发明还可用于缓蚀剂、阻垢剂等注入，防止管柱结垢及腐蚀。

附图说明

图1为本发明的蒸汽驱油井井下注剂注入装置的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

根据图1-2，蒸汽驱油井井下注剂注入装置，自上而下依次由抽油管柱1、筛管2、注剂管柱5、微型螺杆泵管柱8、挡流器25组成，管柱之间通过连接装置比如连接管3、7等进行连接；挡流器25与微型螺杆泵管柱8通过螺纹连接。

注剂管柱5内装有注剂6，根据井内硫化氢含量的大小调整下井注剂量的多少。注剂管柱5上部装有U型挡碗4，在井内液体的压力下，该挡碗4可防止注剂6流失。

微型螺杆泵管柱8由转子9、定子20、偏心联轴节12、减速器13、叶轮转轴16、叶轮17、流量调节阀22等组成；螺杆泵定子20与微型螺杆泵管柱8通过紧固螺钉10进行固定；减速器13与微型螺杆泵管柱8通过紧固螺钉14进行固定；流量调节阀22通过紧固螺钉23与微型螺杆泵管柱8进行固定；流量调节阀22和微型螺杆泵管柱接触部位分别带有孔槽；流量调节阀22带有孔槽28，微型螺杆泵管柱8带有孔槽27；微型螺杆泵管柱8上还设有注剂流出流道11、井液流出流道15。

挡流器上装有向下V型皮碗26，其主要功能是阻挡井液向油套环空流动。

微型螺杆泵的转子通过偏心联轴节12与减速器13、叶轮转轴16以及叶轮相连接。实施过程中，由于通过偏心联轴节12进行动力传递，所以螺杆泵转子9在旋转过程中和定子20之间产生了间隙19,注剂6从间隙19中流入到微型螺杆泵管柱8，并从注剂流道11流出到油套环空。

蒸汽驱油井井下注剂注入方法：井液24从油层流出，在向下V型皮碗26的阻挡下，进入微型螺杆泵管柱8，从井液流出流道15中进入油套环空，同时在井液24液流的驱动下，叶轮17旋转，带动叶轮转轴16旋转，从而带动螺杆泵转子9旋转，旋转过程中，由于通过偏心联轴节12进行动力传递，所以螺杆泵转子9在旋转过程中和定子20之间产生了间隙19，注剂6从螺杆泵定子20和转子9的间隙19中流入螺杆泵管柱8，从注剂流出流道11进入油套环空。注剂6和井液24在油套环空混合，通过化学反应消除硫化氢。不含硫化氢的井液21从筛管流道30、31中进泵，被抽油管柱1举升至地面。

本发明在实施过程中，管柱组装前需要将注剂6注入到注剂管柱5，注剂量根据井内硫化氢的含量的多少进行调控。管柱下井前还需调节流量调节阀的孔槽28和微型螺杆泵管柱8上的孔槽27的重合度,使注剂保持恰当的浓度。见图2。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (3)

1.蒸汽驱油井井下注剂注入装置，其特征在于，包括置于套管内的管柱总成，管柱总成与套管之间为油套环空，所述管柱总成包括自上而下依次连接的筛管、注剂管柱、微型螺杆泵管柱，所述筛管上端连接抽油管柱，所述注剂管柱内装有注剂，在注剂液面上方的注剂管柱内腔设置有U型挡碗，所述微型螺杆泵管柱内部设置微型螺杆泵，在微型螺杆泵管柱的下端外侧设置挡流器，所述挡流器上装有向下V型皮碗，以阻挡井液向油套环空流动；所述微型螺杆泵管柱上开设径向的井液流出流道和注剂流出流道，该井液流出流道位于微型螺杆泵的下方，该注剂流出流道开设位置对应微型螺杆泵内腔，所述筛管的 壁开设的孔作为不含硫化氢井液的流入流道；

微型螺杆泵由转子、定子、偏心联轴节、减速器、叶轮转轴、叶轮、流量调节阀组成；微型螺杆泵定子与微型螺杆泵管柱通过紧固螺钉进行固定；减速器与微型螺杆泵管柱通过紧固螺钉进行固定；流量调节阀通过紧固螺钉与微型螺杆泵管柱进行固定；流量调节阀和微型螺杆泵管柱接触部位分别带有孔槽；微型螺杆泵的转子通过偏心联轴节与减速器、叶轮转轴以及叶轮相连接；旋转过程中，由于通过偏心联轴节进行动力传递，微型螺杆泵转子在旋转过程中和定子之间产生间隙,注剂从间隙中流入到微型螺杆泵管柱，并从注剂流道流出到油套环空。

2.根据权利要求1所述的蒸汽驱油井井下注剂注入装置，其特征在于，所述注剂管柱上端和下端分别通过连接管与筛管和微型螺杆泵管柱连接。

3.用权利要求1所述的蒸汽驱油井井下注剂注入装置的蒸汽驱油井井下注剂注入方法，其特征在于，井液从油层流出，在向下V型皮碗的阻挡下，进入微型螺杆泵管柱，从井液流出流道进入油套环空，同时在井液液流的驱动下，叶轮旋转，带动叶轮转轴旋转，从而带动微型螺杆泵转子旋转，旋转过程中，由于通过偏心联轴节进行动力传递，所以微型螺杆泵转子在旋转过程中和定子之间产生了间隙，注剂从微型螺杆泵定子和转子的间隙中流入微型螺杆泵管柱，然后从注剂流出流道进入油套环空；注剂和井液在油套环空混合，通过化学反应消除硫化氢，不含硫化氢的井液从筛管流道进泵，被抽油管柱举升至地面。