CN201391300Y - 微生物驱油自吸式空气注入装置 - Google Patents
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Abstract
微生物驱油自吸式空气注入装置，应用于油田采油微生物驱油领域。特征是：与注水泵到井口之间的阀门并联有液－气射流泵。在液－气射流泵的水进口端的管线上连接有阀门和压力表，在液－气射流泵的出口端的管线上连接有阀门和压力表。在液－气射流泵的空气进口上连接有管线，在液－气射流泵的空气进口管线上依次连接有空气流量计、流量调节阀、单流阀和压力表。效果是：向油藏注入水的过程中同时注入空气，为本源微生物的有效生长与代谢提供所需氧气，提高了水气混合效果，提高总注气量；能实现空气的连续注入，无需专人看管，不影响正常注水。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田采油技术领域，属于微生物驱油领域，是一种在本源微生物驱油现场，采用高压射流泵将空气与水混合后注入地层的微生物驱油自吸式空气注入装置。
背景技术
一般的油田开发方式主要是利用注水方式，注水开发到油井产出液含水达到经济极限(约98％以上)后，此时依然有70％作用原油滞留在地下无法采出，就需要向油藏注入化学剂等进行三次采油以提高剩余油开采程度(提高采收率)。微生物驱油就是一种具有低成本、环境友好、施工方便等特点的提高采收率技术。本源微生物驱油技术就是通过向油藏注入营养物，以刺激油藏本身存在的微生物的生长与代谢，它们的代谢产物和菌体就与地层岩石、油和水发生复杂的物理、化学和生物反应，从而改变岩石、油和水的某些物理化学性质，最终改善原油流动性能以提高原油采收率。它的本质就是通过人为的营养注入来干扰原先相对稳定的油藏微生物生态结构，营养物注入后，本源微生物的有效生长与代谢是这项技术的成功的关键。与在实验室从其他环境中筛选出的具有驱油功能的外源微生物相比，本源微生物最大特点在于它们完全适应油藏环境，而且具有较高的代谢活性，因此本源微生物驱油一直是微生物采油领域的研究热点。
中国专利公开号CN1431383A公开了一种《微生物驱油的现场生产注入工艺及装置》，使用了安装在注入井口的射流泵吸气装置，但是其针对的是低压水井，设计过程直接利用了其它行业的设计规范或经验，并没有进行优化。而实际现场的注水井油压多为6～15MPa以上。
本实用新型就是基于目前微生物驱油领域现场空气注入工艺不能满足高压水井的需求的现状，实用新型了一种能满足高压水井上应用的射流泵空气注入工艺及其在不同条件下使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种微生物驱油自吸式空气注入装置，利用液-气射流泵实现向油藏注入水的过程中同时注入空气，为本源微生物的有效生长与代谢提供所需氧气，提高水气混合效果，提高总注气量；克服目前本源微生物驱油注空气工艺存在的注空气时需要停止注水的不足，并解决施工不方便，操作强度大以及费用较高的不足。
本实用新型采用的技术方案是：微生物驱油自吸式空气注入装置，包括注水泵、液-气射流泵、空气流量计、流量调节阀、单流阀和阀门组成。注水泵与井口之间有连接管线，在注水泵与井口之间的连接管线上有阀门。其特征在于：与注水泵到井口之间的阀门并联有液-气射流泵。在液-气射流泵的水进口端的管线上连接有阀门和压力表，在液-气射流泵的出口端的管线上连接有阀门和压力表。在液-气射流泵的空气进口上连接有管线，在液-气射流泵的空气进口管线上依次连接有空气流量计、流量调节阀、单流阀和压力表。
所述的液-气射流泵包括喷嘴、空气吸入室、喉管和扩散管。空气吸入室、喉管和扩散管喷嘴连接，空气吸入室为圆筒状，喷嘴插入空气吸入室并且喷嘴的开口端在喉管内。在空气吸入室的侧壁上有一个空气吸入口。
喷嘴将液体的压能转化为动能，喷嘴结构对于射流泵的性能有较大影响。常用的型式有锥形收缩型喷嘴，圆薄壁孔口型喷嘴、流线型喷嘴、环型喷嘴以及多孔型喷嘴等。
喉管进口段的作用是使气体顺利进入，喉管进口段到出口段之间为锥形管，锥形管的内壁斜度为15-30度。
喉管使液体与气体混合进行传能与传质，是液气射流泵的重要部件，喉管内部为圆形。喉管长度为喷嘴最小内径的6-8倍。
扩散管是将液气混合液的动能转化为压能，气体在扩散管中再一次得到压缩、增压，扩散管的扩散角为5-8度。
处理后的采出水经过注水泵增压，注水泵压力范围在15～40MPa，注水量范围20～300m3/d。注入水进入射流泵，经过喷嘴后形成高速水流，产生的高速水流速度可达100-400m/s。高速水流在附近区域形成真空，由于与大气压之间的压差，从而将泵外空气自动卷吸，高速水流卷吸空气吸入室外部的空气，气液两相在射流泵喉管内高效混合。气液混合流体经过扩散管增压注水井管柱并进入油藏。
本实用新型的有益效果：本实用新型微生物驱油自吸式空气注入装置，采用液-气射流泵实现向油藏注入水的过程中同时注入空气，为本源微生物的有效生长与代谢提供所需氧气，提高了水气混合效果，提高总注气量；能实现空气的连续注入，无需专人看管，不影响正常注水。由于射流泵内实现了液气两相高效混合，因此进入水井内管柱的液气两相流(泡沫流)中气相均匀分布在液相中，直到井低也不会出现气液两相的分离，不会引起‘气锁’现象，混气效率高。克服目前本源微生物驱油注空气工艺存在的注空气时需要停止注水的不足，并解决施工不方便，操作强度大以及费用较高的不足。
附图说明
图1为本实用新型微生物驱油自吸式空气注入装置的地面设备组装示意图。
图2为本实用新型采用的液-气射流泵结构剖面示意图。
图中，1.注水泵，2.液-气射流泵，3.空气流量计，4.流量调节阀，5.单流阀，6.阀门，7.压力表。
具体实施方式
实施例1：用一个进水压力为15MPa，出水压力6MPa，注水量100m3/d的微生物驱油自吸式空气注入装置为例，对本实用新型进一步说明。
参阅图1。本实用新型微生物驱油自吸式空气注入装置，包括注水泵1、液-气射流泵2、空气流量计3、流量调节阀4、单流阀5和阀门6组成。注水泵1与井口之间有连接管线，在注水泵1与井口之间的连接管线上有一个阀门6。与注水泵1到井口之间的阀门6并联有一个液-气射流泵2。在液-气射流泵2的水进口端的管线上连接有一个阀门和一个压力表7，在液-气射流泵2的出口端的管线上连接有一个阀门和一个压力表7。在液-气射流泵2的空气进口上连接有管线，在液-气射流泵2的空气进口管线上依次连接有一个空气流量计3、流量调节阀4、单流阀5和压力表7。
参阅附图2。液-气射流泵2包括喷嘴2.1、空气吸入室2.2、喉管2.3和扩散管2.4。空气吸入室2.2、喉管2.3和扩散管喷嘴2.1为一个整体，空气吸入室2.2为圆筒状。喷嘴2.1插入空气吸入室2.2并且喷嘴2.1的开口端在喉管2.3内，喷嘴2.1的最小内径为3mm。在空气吸入室2.2的侧壁上有一个空气吸入口2.5。
喉管2.3进口段到出口段之间为锥形管，锥形管内壁斜度为20度。
喉管2.3使液体与气体混合进行传能与传质，是液气射流泵的重要部件，喉管2.3内部为圆形，喉管2.3的内径为6mm。喉管2.3的长度为24mm。
扩散管2.4的扩散角为6度。
Claims (5)
1、一种微生物驱油自吸式空气注入装置，包括注水泵(1)、液-气射流泵(2)、空气流量计(3)、流量调节阀(4)、单流阀(5)和阀门(6)组成，注水泵(1)与井口之间有连接管线，在注水泵(1)与井口之间的连接管线上有阀门(6)，其特征在于：与注水泵(1)到井口之间的阀门(6)并联有液-气射流泵(2)，在液-气射流泵(2)的水进口端的管线上连接有阀门和压力表(7)，在液-气射流泵(2)的出口端的管线上连接有阀门和压力表(7)，在液-气射流泵(2)的空气进口上连接有管线，在液-气射流泵(2)的空气进口管线上依次连接有空气流量计(3)、流量调节阀(4)、单流阀(5)和压力表(7)。
2、根据权利要求1所述的微生物驱油自吸式空气注入装置，其特征在于：所述的液-气射流泵(2)包括喷嘴(2.1)、空气吸入室(2.2)、喉管(2.3)和扩散管(2.4)，空气吸入室(2.2)、喉管(2.3)和扩散管喷嘴(2.1)连接，空气吸入室(2.2)为圆筒状，喷嘴(2.1)插入空气吸入室(2.2)并且喷嘴(2.1)的开口端在喉管(2.3)内，在空气吸入室(2.2)的侧壁上有一个空气吸入口(2.5)。
3、根据权利要求2所述的微生物驱油自吸式空气注入装置，其特征在于：喉管(2.3)进口段到出口段之间为锥形管，锥形管的内壁斜度为15～30度。
4、根据权利要求2所述的微生物驱油自吸式空气注入装置，其特征在于：喉管(2.3)内部为圆形，喉管(2.3)长度为喷嘴(2.1)最小内径的6～8倍。
5、根据权利要求2所述的微生物驱油自吸式空气注入装置，其特征在于：扩散管(2.4)的扩散角为5～8度。
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