CN202441350U - 一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，该选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱由一伸缩管、一安全转向阀、一上注汽封隔器、一配汽阀、一下注汽封隔器由上至下依次通过油管连接而成。本实用新型的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，能同时向油井中注入蒸汽及空气，以提高油层的动用程度及油井的生产效率，克服了现有技术的只能笼统注空气的缺陷。

Description

一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱

技术领域

本实用新型涉及一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，尤其是一种在稠油、超稠油开发领域，用于将空气、蒸汽及化学药剂同时注入油层中进行催化氧化采油的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱。

背景技术

为了提高油田稠油、超稠油井开发效果，在稠油、超稠油井中通常实施空气催化氧化采油，并见到了可喜效果，其是通过向油井中注空气及高温高压的蒸汽得以实现的。其中，在具体实施中发现，当向油井中同时注入空气及蒸汽过程中，在井底出现压力波动的情况时，空气与蒸汽的混合气体会由井内上返，并通过注入管线倒灌到空气压缩机，进而损坏空气压缩机，甚至发生伤及地面操作人员的恶性事故，因此，一般需要先注空气，然后再注蒸汽，然而，单口油井受注入空气的影响时间约为10～12天，严重影响了生产效率，此外，随着稠油、超稠油井吞吐轮次增加，由于不能及时随空气注入高温高压的蒸汽，即不能选层随空气注入高温高压的蒸汽，还导致油层动用程度差异较大，使得部分油井实施注空气后催化氧化采油效果不明显。

有鉴于上公知技术存在的缺陷，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研究出本实用新型的一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其能同时向油井中选层注入蒸汽及空气，以提高油层的动用程度及油井的生产效率，克服了现有技术的缺陷。

为此，本实用新型提出一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，该选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱由一伸缩管、一安全转向阀、一上注汽封隔器、一配汽阀、一下注汽封隔器由上至下依次通过油管连接而成。

如上所述的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其中，所述安全转向阀包含有一阀本体，所述阀本体中设有一沿轴向贯通的蒸汽通道，并在所述蒸汽通道的一侧沿轴向开设一注入通道，所述注入通道与所述蒸汽通道不连通，其上端与所述阀本体侧壁上开设的注入槽口相连通，其下端则延伸至所述阀本体的底部，所述注入通道中嵌设有一能封闭所述注入通道的阀球部。

如上所述的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其中，所述阀本体的上端形成一连接部，所述连接部的下端与所述蒸汽通道相连通，且其内壁上设有内螺纹。

如上所述的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其中，所述阀球部包含有一中空的阀球座、一阀球、一阀球罩及一阀罩压环，所述注入通道内的上端形成一缩径的定位部，所述阀球座、阀球罩及阀罩压环由上至下依次嵌设在所述注入通道中，并与所述注入槽口相连通，所述阀球座的上端顶抵在所述定位部的下端，而所述阀球罩的上端抵接于所述阀球座的下端，所述阀罩压环的上端则顶抵在所述阀球罩的下端，其中，所述阀罩压环的外侧壁与所述注入通道的内壁相螺接，所述阀球则能移动的放置在所述阀球罩内，且其能密封所述阀球座下端的开口。

如上所述的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其中，所述阀球罩的上端形成有一开口部，其下端则设有通孔。

本实用新型的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，能同时向油井中注入蒸汽及空气，以提高油层的动用层度及油井的生产效率，克服了现有技术的缺陷；其能保证安全有效地对上、下油层实施分层注汽，使从井口同时注入蒸汽及空气时能够安全施工，保证了生产作业人员的安全，从根本上彻底避免了恶性事件的发生，更好、更安全地实现稠油、超稠油油井正常生产，提高油井的生产能力。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图，其显示了在井下的工作状态；

图2为本实用新型中安全转向阀的结构示意图。

主要元件标号说明：

1      伸缩管      2      安全转向阀

21     阀本体      211    注入槽口

212    连接部      22     蒸汽通道

23     注入通道    231    定位部

24     阀球部      241    阀球座

242     阀球            243    阀球罩

2431    通孔            244    阀罩压环

3       上注汽封隔器    4      配汽阀

5       下注汽封隔器    6      油管

I       上油层          II     下油层

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式：

图1为本实用新型的整体结构示意图，其显示了在井下的工作状态；图2为本实用新型中安全转向阀的结构示意图。

参见图1，本实用新型提出的一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其由一伸缩管1、一安全转向阀2、一上注汽封隔器3、一配汽阀4、一下注汽封隔器5由上至下依次通过油管6连接而成。

其中，所述安全转向阀2包含有一阀本体21，所述阀本体21中设有一沿轴向贯通的蒸汽通道22，并在所述蒸汽通道22的一侧沿轴向开设一注入通道23，所述注入通道23与所述蒸汽通道22不连通，所述注入通道23的上端与所述阀本体21侧壁上开设的注入槽口211相连通，其下端则延伸至所述阀本体21的底部，所述注入通道23中嵌设有一能封闭所述注入通道的阀球部24。

进一步地，所述阀本体21的上端形成一连接部212，所述连接部212的下端与所述蒸汽通道22相连通，且其内壁上设有内螺纹，以便于与油管相连接。

请一并参见图2，优选的实施方式是，所述阀球部24包含有一中空的阀球座241、一阀球242、一阀球罩243及一阀罩压环244，所述注入通道23内的上端形成一缩径的定位部231，所述阀球座241、阀球罩243及阀罩压环244由上至下依次嵌设在所述注入通道23中，并与所述注入槽211相连通，所述阀球座241的上端顶抵在所述定位部231的下端，而所述阀球罩243的上端抵接于所述阀球座241的下端，所述阀罩压环244的上端则顶抵在所述阀球罩243的下端，其中，所述阀罩压环244的外侧壁与所述注入通道23的内壁相螺接，所述阀球243则能移动的放置在所述阀球罩244内，且其能密封所述阀球座241下端的开口，也即，所述阀球242的直径大于所述球座241的内径，且小于所述阀球罩243的内径，以能将阀球座241封闭，进而达到封闭注入通道23的目的。另外，如图所示，所述阀球罩243的上端形成有一开口部，其下端则设有通孔2431，既利于气流通过，又能防止所述阀球242向下脱离出所述阀球罩243，而对于该通孔的数量，可根据具体需要而定，在此不做限定。

在上述的可行的实施方式中，所述下注汽封隔器5的上端是通过油管连接于所述配汽阀4的下端，延长了两者间的距离。需要指出的是，两者间的连接方式不限于此，比如，在具体使用时，所述下注汽封隔器5的上端还可以直接螺接于所述配汽阀4的下端。

参见图1，在实际使用中，将该选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱的伸缩管1的上端与隔热管相连接，随后下入隔热管，将本实用新型放置到油井的目的层位，并调整好其中各部件的位置，使上注汽封隔器3位于上油层I的上侧，而下注汽封隔器5位于上油层I及下油层II之间，此时，安全转向阀2的蒸汽通道22的上端通过油管与伸缩管1相连通，而注入通道23的上端则通过注入槽口211与油井套管的环空相通；

从地面通过隔热管向该选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱中注入蒸汽，使所述上注汽封隔器3、下注汽封隔器5坐封，以封隔上油层I及下油层II；继续从隔热管中注入蒸汽及助排剂，并从该选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱与油井套管之间的环空(油套环空)中注入空气，由于该注入通道23与蒸汽通道22不连通，一方面，蒸汽及助排剂由上至下依次通过伸缩管1、安全转向阀2的蒸汽通道22向下注入，而空气则通过安全转向阀2侧壁上开设的注入槽口211进入注入通道23，其经过阀球部进入上注汽封隔器3上方的油管内，以与前述的蒸汽相混合，并向下经由配汽阀4及下注汽封隔器5的内腔注入下油层II处；当下油层II处的蒸汽、助排剂及空气注到所需量时，从地面通过隔热管对该选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱的配汽阀投球，使该配汽阀工作(该配汽器为现有技术，其腔体中通过剪切销钉固定有一中空滑套，当投球封闭滑套后，该配汽器的内腔憋压，在高压的作用下剪切销钉剪断，使滑套连带投球在腔体中下行，以打开腔体侧壁上被滑套封闭的配汽孔，使腔体与其外侧的油套环空相连通，同时该投球封闭了滑套与下侧油管连通的通道)，以封闭蒸汽向下运行的通道，并与上油层I处的油套环空相连通，随后，即可继续分别通过隔热管及油套环空向选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱中分别注入蒸汽、助排剂及空气，该过程与前述相同，在此不再赘述；

在前述的注汽过程中，当该注空气催化氧化采油管柱中的蒸汽压力较大或空气过量，而通过安全转向阀2的注入通道23向油套环空中窜动时，该选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱内的混合气体在经过阀球部24的过程中，会推动阀球242上行，使该阀球242对应封闭阀球座241的下端口处，进而隔断油套环空与安全换向阀的注入通道23的连通状态，由此，封闭了高温混合气体从油套环套空间上返到地面的通道，进而防止了高温混合气体进入空气压缩机及其管线，避免蒸汽溢出损坏设备及危及作业人员，进而保障生产的安全进行。

另外，对于本实用新型而言，在实际实施使用中，其不限于上述依次对上油层I、下油层II的顺序注汽的工作方式，即本实用新型可根据油层状况，仅对下油层II选层注汽，或者通过对配汽阀投球，仅对上油层I选层注汽，以进一步提高工作效率。

本实用新型的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，能保证安全有效地对上、下油层实施分层注汽，使从井口同时注入蒸汽及空气时能够安全施工，保证了生产作业人员的安全，从根本上彻底避免了恶性事件的发生，更好、更安全地实现稠油、超稠油油井正常生产，提高了油井的生产能力。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在于，所述选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱由一伸缩管、一安全转向阀、一上注汽封隔器、一配汽阀、一下注汽封隔器由上至下依次通过油管连接而成。

2.如权利要求1所述的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在于，所述安全转向阀包含有一阀本体，所述阀本体中设有一沿轴向贯通的蒸汽通道，并在所述蒸汽通道的一侧沿轴向开设一注入通道，所述注入通道与所述蒸汽通道不连通，其上端与所述阀本体侧壁上开设的注入槽口相连通，其下端则延伸至所述阀本体的底部，所述注入通道中嵌设有一能封闭所述注入通道的阀球部。

3.如权利要求2所述的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在于，所述阀本体的上端形成一连接部，所述连接部的下端与所述蒸汽通道相连通，且其内壁上设有内螺纹。

4.如权利要求2或3所述的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在于，所述阀球部包含有一中空的阀球座、一阀球、一阀球罩及一阀罩压环，所述注入通道内的上端形成一缩径的定位部，所述阀球座、阀球罩及阀罩压环由上至下依次嵌设在所述注入通道中，并与所述注入槽口相连通，所述阀球座的上端顶抵在所述定位部的下端，而所述阀球罩的上端抵接于所述阀球座的下端，所述阀罩压环的上端则顶抵在所述阀球罩的下端，其中，所述阀罩压环的外侧壁与所述注入通道的内壁相螺接，所述阀球则能移动的放置在所述阀球罩内，且其能密封所述阀球座下端的开口。

5.如权利要求4所述的选层注空气及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在于，所述阀球罩的上端形成有一开口部，其下端则设有通孔。

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