CN109424325B - 一种采油管柱及采油系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采油管柱及采油系统。本发明的采油管柱在注入高温流体时，采油管柱的保温管段阻止油井上部温度较低的地层与采油管柱中的高温流体进行热交换，防止高温流体热量的丧失，而导热管段又能够使油井下部温度较高的地层对采油管柱中的高温流体进行加热，提高了高温流体的温度，这样就能够高效地加热油井中的稠油，提高开采效率，同时采用导热管段与保温管段的配合使用，能够降低保温管段的长度，从而降低采油管柱的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种采油管柱及采油系统。
背景技术
油田开采时需要通过采油管柱向油井中注入高温流体，为减少高温流体与地层发生热交换使其温度降低，一般采用保温油管作为采油管柱，这样在注入高温流体时能够减弱上部温度较低的地层与采油管柱中注入的高温流体发生热交换，但是保温油管不会完全保温，其内部的高温流体在向下流通时仍然会有热量丧失，而且地层的温度越向下温度越高，随着高温流体向下的通入，高温流体的温度会逐渐与地层的温度接近，此时高温流体再向下流动时，其温度就会低于下部地层的温度，但是此时由于采油管柱为保温油管，会阻止该部分温度较高的地层对采油管柱中的流体进行加热，使流体温度只能维持在一个较低的水平，无法高效地加热油井中的稠油。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够高效地加热油井中的稠油的采油管柱；同时，本发明还提供使用上述采油管柱的采油系统。
为实现上述目的，本发明的采油管柱采用如下技术方案：
技术方案1：采油管柱，包括管体，所述管体包括在向油井中注入高温流体时避免油井温度较低的地层与采油管柱中的高温流体进行热交换的保温管段以及用于使油井下部温度较高的地层能够对采油管柱中的高温流体进行加热的导热管段。采油管柱在注入高温流体时，采油管柱的保温管段阻止油井上部温度较低的地层与采油管柱中的高温流体进行热交换，防止高温流体热量的丧失，而导热管段又能够使油井下部温度较高的地层对采油管柱中的高温流体进行加热，提高了高温流体的温度，这样就能够高效地加热油井中的稠油，提高开采效率，同时采用导热管段与保温管段的配合使用，能够降低保温管段的长度，从而降低采油管柱的成本。
技术方案2，在技术方案1的基础上：所述保温管段与导热管段可拆连接，方便安装。
技术方案3，在技术方案2的基础上：所述保温管段由多根保温油管管节首尾连接而成，降低成本，方便安装。
技术方案4，在技术方案3的基础上：所述保温油管管节包括外管、内管以及填充在内外管之间的保温介质，相邻两个保温油管管节的内管通过隔热衬套连通，相邻两个保温油管管节的外管通过接箍连接，相邻两个保温油管管节的外管通过接箍连接，提高保温油管管节之间的连接强度及密封性能，从而提高保温性能。
技术方案5，在技术方案4的基础上：所述保温油管管节的内管具有一定的预拉伸量以弥补内管受热膨胀后的伸长量。
技术方案6，在技术方案4的基础上：所述内管的两端设有扩口结构并通过扩口结构固定连接在外管的内壁上，所述衬套插装在扩口结构中并固定。
本发明的采油系统采油如下技术方案：
技术方案1：采油系统，包括采油树以及连接在采油树上的采油管柱，所述采油管柱包括管体，所述管体包括在向油井中注入高温流体时避免油井温度较低的地层与采油管柱中的高温流体进行热交换的保温管段以及用于使油井下部温度较高的地层能够对采油管柱中的高温流体进行加热的导热管段。采油管柱在注入高温流体时，采油管柱的保温管段阻止油井上部温度较低的地层与采油管柱中的高温流体进行热交换，防止高温流体热量的丧失，而导热管段又能够使油井下部温度较高的地层对采油管柱中的高温流体进行加热，提高了高温流体的温度，这样就能够高效地加热油井中的稠油，提高开采效率，同时采用导热管段与保温管段的配合使用，能够降低保温管段的长度，从而降低采油管柱的成本。
技术方案2，在技术方案1的基础上：所述保温管段与导热管段可拆连接，方便安装。
技术方案3，在技术方案2的基础上：所述保温管段由多根保温油管管节首尾连接而成，降低成本，方便安装。
技术方案4，在技术方案3的基础上：所述保温油管管节包括外管、内管以及填充在内外管之间的保温介质，相邻两个保温油管管节的内管通过隔热衬套连通，相邻两个保温油管管节的外管通过接箍连接，相邻两个保温油管管节的外管通过接箍连接，提高保温油管管节之间的连接强度及密封性能，从而提高保温性能。
技术方案5，在技术方案4的基础上：所述保温油管管节的内管具有一定的预拉伸量以弥补内管受热膨胀后的伸长量。
技术方案6，在技术方案4的基础上：所述内管的两端设有扩口结构并通过扩口结构固定连接在外管的内壁上，所述衬套插装在扩口结构中并固定。
附图说明
图1为本发明的采油系统的实施例1的结构示意图；
图2为图1中的采油管柱的保温油管管节的结构示意图；
附图中：10、采油树；20、保温管段；30、导热管段；1、接箍；2、密封圈；3、隔热衬套；4、外管；5、隔热介质；6、内管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的采油系统的具体实施例1，如图1至图2所示，采油系统包括采油树10以及连接在采油树10上的采油管柱，采油管柱包括管体，管体包括保温管段20和导热管段30，保温管段20的长度与油井上部温度较低的地层的厚度对应，导热管段30与油井下部温度较高的地层的厚度对应。导热管段30由导热油管构成，导热油管采用普通油管即可。
保温管段20由保温油管段构成，保温油管段由多根保温油管管节首尾连接而成，保温油管管节包括外管4、内管6以及填充在内管6和外管4之间的隔热介质5，隔热介质具体为氮气，内管和安装在外管的内孔中，且内管的长度较短使内管的两端处于外管的内孔中并固定在外管的内壁上，常温状态下内管具有一定的预拉伸量，即内管处于拉伸状态，这样当内管受热膨胀后该预拉伸量就能够弥补一定的伸长量，避免内管受热膨胀后压应力过大，保证内管的强度。相邻的保温管节的内管之间直接通过隔热衬套3连通，隔热衬套3的安装端和连接端均为锥形结构，安装端插装在内管中并通过高强度粘接剂粘合，保证连接强度及隔热性能。内管的两端设有扩口结构并通过扩口结构的固定连接在外管的内壁上，衬套的锥形结构插装在扩口结构中并固定。相邻的保温管节的外管之间通过接箍1连接，接箍1是进行保温油管间带螺纹的部件，材料和螺纹类型的不同，接箍抗挤压和抗拉强度不同，它主要解决保温油管管节间的连接处易产生疲劳断裂的问题。接箍是转动装配在外管上的，这样连接时比较方便，接箍的内壁靠近接头的位置处设有密封圈2，保证外管连接后的外管之间的密封性能。内管、外管、接箍以及隔热衬套的接触面之间均通过高强度的粘接剂粘合，用来提升连接处的隔热性能。普通油管与保温油管之间通过连接丝扣连接，连接方便。
采油时，通过采油管柱向油井中注入高温流体时，采油管柱的保温管段阻止油井上部温度较低的地层与采油管柱中的高温流体进行热交换，防止高温流体热量的丧失，而导热管段又能够使油井下部温度较高的地层对采油管柱中的高温流体进行加热，提高了高温流体的温度，这样就能够高效地加热油井中的稠油，提高开采效率，同时采用导热管段与保温管段的配合使用，能够降低保温管段的长度，从而降低采油管柱的成本。
本发明的采油系统的实施例2，与实施例1的不同之处在于本实施例中的采油管柱为一整根管体，在管体与油井上部的温度较低的地层对应的长度上设置相应的保温涂层或者套装相应的保温结构。
本发明的采油系统的实施例3，与实施例1的不同之处在于本实施例中的保温管段为一整根保温油管。
本发明的采油系统的实施例4，与实施例1的不同之处在于本实施例中的隔热介质是氩气，当然还可以是玻璃纤维或者其他类似的隔热介质。
本发明的采油管柱的实施例，所述采油管柱与上述采油系统的实施例中的采油管柱的结构相同，不再赘述。
Claims (4)
1.采油管柱，其特征在于：包括管体，所述管体包括在向油井中注入高温流体时避免油井温度较低的地层与采油管柱中的高温流体进行热交换的保温管段以及用于使油井下部温度较高的地层能够对采油管柱中的高温流体进行加热的导热管段，保温管段和导热管段上下分布且相互连通，保温管段位于导热管段上方，导热管段由导热油管构成，导热油管采用普通油管，保温管段由多根保温油管管节首尾连接而成，保温油管管节包括外管、内管以及填充在内外管之间的保温介质，相邻两个保温油管管节的内管通过隔热衬套连通，相邻两个保温油管管节的外管通过接箍连接，普通油管与保温油管管节之间通过连接丝扣连接。
2.根据权利要求1所述的采油管柱，其特征在于：所述保温油管管节的内管具有一定的预拉伸量以弥补内管受热膨胀后的伸长量。
3.根据权利要求1所述的采油管柱，其特征在于：所述内管的两端设有扩口结构并通过扩口结构固定连接在外管的内壁上，所述衬套插装在扩口结构中并固定。
4.采油系统，其特征在于：包括采油树以及连接在采油树上的采油管柱，所述采油管柱包括管体，所述管体包括在向油井中注入高温流体时避免油井温度较低的地层与采油管柱中的高温流体进行热交换的保温管段以及用于使油井下部温度较高的地层能够对采油管柱中的高温流体进行加热的导热管段，保温管段和导热管段上下分布且相互连通，保温管段位于导热管段上方，导热管段由导热油管构成，导热油管采用普通油管，保温管段由多根保温油管管节首尾连接而成，保温油管管节包括外管、内管以及填充在内外管之间的保温介质，相邻两个保温油管管节的内管通过隔热衬套连通，相邻两个保温油管管节的外管通过接箍连接，普通油管与保温油管管节之间通过连接丝扣连接。
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