CN201100124Y - 一种用于稠油热采的井下管柱 - Google Patents

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刘花军
刘若虚
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Abstract

本实用新型涉及一种用于稠油热采的井下管柱，包括外筒和插装于外筒内的一体化管，所述的外筒从上至下依次由隔热油管、密封泵筒、过滤管连接构成，所述的一体化管从上至下依次由平式油管、喷射泵、密封柱塞连接而成；密封柱塞与密封泵筒为可插装配合，配合时密封柱塞的外表面与密封泵筒的内表面密封；外筒壁与一体化管管壁形成夹层通道。本实用新型的井下管柱不存在抽油杆滞后、杆管偏磨的现象，延长了设备的使用寿命；系统效率高；可实现管柱注气、采油一体化，使井下作业工作量大大减少，节约了作业费用，降低了生产成本，油井生产时效和经济效益大幅度提高，且施工工艺简单。

Description

一种用于稠油热采的井下管柱
技术领域
本实用新型涉及一种用于稠油热采的井下管柱。
背景技术
现有技术中，稠油开采主要是以隔热管注汽、抽稠泵采油为核心的蒸汽吞吐热采工艺。作为稠油热采主要举升工艺的抽稠泵，多采用管式泵，泵筒连接在油管下端，并随油管起下，柱塞与抽油杆柱相连，通过抽油机、抽油杆传递动力抽吸井内的液体，现场应用中，往往存在光杆滞后，液体进泵阻力大，杆柱摩阻大的现象，导致使用寿命短，产量低、油汽比低，系统效率低；研究及现场应用表明：一般的抽稠泵只能用于1000mPas稠油的开采，流线型抽稠泵可对粘度(50℃)低于5000-6000mPas的稠油进行开采，超过此粘度必须采用电加热、井筒降粘辅助措施才能减缓光杆滞后，液体进泵阻力大，杆柱摩阻大的现象，但也并不能够消除这种现象，且电加热工艺复杂，生产运行成本高。对于原油粘度超过10000mPas的特稠油、超过50000mPas的超稠油进行开采时这种现象更加严重，甚至无法保证正常生产。另外还存在杆管偏磨现象，缩短了隔热管的使用寿命，用于斜井时偏磨现象更严重。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于稠油热采的井下管柱，消除光杆滞后、杆管偏磨的现象，降低液体进泵阻力、延长设备使用寿命并提高系统采油效率。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于稠油热采的井下管柱，包括外筒和插装于外筒内的一体化管，所述的外筒从上至下依次由隔热油管、密封泵筒、过滤管连接构成，所述的一体化管从上至下依次由平式油管、喷射泵、密封柱塞连接而成；密封柱塞与密封泵筒为可插装配合，配合时密封柱塞的外表面与密封泵筒的内表面密封；外筒壁与一体化管管壁形成夹层通道。
所述的喷射泵为上喷式喷射泵，由喷嘴、喉管、扩散管组成。外筒与一体化管的各组成部件优选分别采用螺纹连接的方式连接。
进一步，所述的平式油管为11/2in平式油管。
本实用新型提供的井下管柱中，外筒与一体化管两者是分离的，但是可以插装配合使用，配合后形成的夹层通道即为动力液通道，而平式油管内则为动力液与地层油的混合通道。
具体的，井下管柱进行稠油热采的工作过程如下：
先将外筒连接好置于套管中，然后将一体化管连接好插装置于外筒内，使密封柱塞插装于密封泵筒内，并密封配合，外筒与一体化管形成夹层通道。
注汽时，上提一体化管，使密封柱塞离开密封泵筒，外筒与一体化管形成的夹层通道与密封泵筒内的空腔连通形成注气通道，蒸汽沿着注汽通道进入地层，实现注汽，注汽完毕，直接放喷。
采油时，下放一体化管，使密封柱塞与密封泵筒插装配合，注汽通道被封闭，高压动力液从地面入口经夹层通道进入喷射泵的喷嘴，动力液的压能被转换成动能，从而在喷嘴周围形成相对“负压”区，产生抽吸作用，高速、低压的动力液抽吸地层液，地层液经过滤管、密封泵筒、密封柱塞进入喷射泵的喉管，在喉管内动力液与地层液混合形成混合液，然后通过扩散管，混合液流速降低，压能增加。混合液在压能作用下，经平式油管、出口被举升至地面，完成采油过程。
此工作过程将注蒸汽、采油生产两趟管柱合二为一，实现注采一体化。
本实用新型相对于现有技术，有以下优点：
由于井内无抽油杆等运动件，因此不存在抽油杆滞后、油井杆管与隔热管间偏磨的现象，延长了设备的使用寿命；喷射泵内动力液的射流紊动，可以起到对高粘原油的稀释、乳化作用，从而达到降粘、降低流体阻力目的；而喷射泵排量范围宽，适应蒸汽吞吐热采井周期性生产特点，提高了系统效率；在外筒不动、喷射泵各部件相对静止、一体化管小范围提起的操作下就可实现管柱注气、采油一体化，使井下作业工作量大大减少，节约了作业费用，降低了生产成本，油井生产时效和经济效益大幅度提高，且施工工艺简单。
附图说明
图1是本实用新型实施例用于稠油热采的井下管柱结构示意图；
图2是实施例中井下管柱注气状态时的示意图；
图3是实施例中井下管柱采油状态下的示意图。
具体实施方式：
以下结合附图以具体实施例来说明本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不限于此：
一种用于稠油热采的井下管柱，包括外筒1和一体化管2，所述的外筒从上至下依次由隔热油管1-1、密封泵筒1-2、过滤管1-3连接构成，所述的一体化管从上至下依次由11/2in平式油管2-1、喷射泵2-2、密封柱塞2-3连接而成；各部件之间都采用螺纹连接。喷射泵为上喷式喷射泵，由扩散管2-2-1、喉管2-2-2、喷嘴2-2-3组成。密封柱塞的外表面与密封泵筒的内表面为钢体密封配合。
将外筒1连接好插装置于套管3中，然后将一体化管2连接好置于外筒1内，且使密封柱塞2-3与密封泵筒1-2插装密封配合，外筒1与一体化管2形成夹层通道A。
注汽时，上提一体化管2，使密封柱塞2-3离开密封泵筒1-2，打开注汽通道B，蒸汽6沿着通道A、注汽通道B进入地层，实现注汽，注汽完毕，直接放喷，参见图2。
采油时，下放一体化管2，使密封柱塞2-3插装入密封泵筒1-2内，封闭注汽通道B，高压动力液7从地面入口C经通道A进入喷射泵2-2的喷嘴2-2-3，动力液的压能被转换成动能，从而在喷嘴2-2-3周围形成相对“负压”区，产生抽吸作用，高速、低压的动力液抽吸地层液8，地层液8经过滤管1-3、密封泵筒1-2、密封柱塞2-3进入喷射泵2-2的喉管2-2-2，在喉管2-2-2内动力液7与地层液8混合形成混合液9，然后通过扩散管2-2-1将混合液9的流速降低，压能增加。混合液9在压能作用下，经11/2in油管2-1、出口D被举升至地面G，完成采油过程，参见图3。

Claims (4)

1.一种用于稠油热采的井下管柱，其特征在于所述的井下管柱包括外筒和插装于外筒内的一体化管，所述的外筒从上至下依次由隔热油管、密封泵筒、过滤管连接构成，所述的一体化管从上至下依次由平式油管、喷射泵、密封柱塞连接而成；密封柱塞与密封泵筒为可插装配合，配合时密封柱塞的外表面与密封泵筒的内表面密封；外筒壁与一体化管管壁形成夹层通道。
2.如权利要求1所述的用于稠油热采的井下管柱，其特征在于所述的喷射泵为上喷式喷射泵，由喷嘴、喉管、扩散管组成。
3.如权利要求1所述的用于稠油热采的井下管柱，其特征在于所述的平式油管为11/2in平式油管。
4.如权利要求1～3之一所述的用于稠油热采的井下管柱，其特征在于外筒与一体化管的各组成部件分别采用螺纹连接的方式连接。
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