CN203285410U - 一种能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其包括有一注汽油管、至少一管内封隔器及至少一注汽阀，所述注汽阀的一端连接于所述注汽油管，其另一端则连接于一隔热油管的下端，所述管内封隔器套设在所述注汽油管上，所述注汽油管的自由端连接有一喇叭口。通过本实用新型，在作业中可依次分段将蒸汽注入地层，实现了水平段的均匀动用，使各水平段均匀吸汽，降低热能浪费，充分动用目的油层，提高稠油水平井的产能及采收率，以解决目前热采水平井的水平段动用不均问题。

Description

一种能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱

技术领域

本实用新型属于稠油水平井开采领域，是关于一种注汽管柱，尤其是一种能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱。 

背景技术

现有用于水平井注蒸汽热采的管柱，大体可分为笼统注汽管柱、多点注汽管柱和双管注汽管柱三种。其中： 

笼统注汽管柱是一种从水平井的竖直井段延伸至水平井段的单根注汽管柱，根据地层注汽的需要，在该单根注汽管柱的末端连接有用于注汽的喇叭口。当进行稠油热采时，蒸汽自注汽管柱的首端注入，并自注汽管柱末端的喇叭口中注入至油层中，以起到降低稠油粘度，提高原油采收率的作用。但是，由于目前大多稠油水平井井段长度在300-400米之间，笼统注汽管柱不能对水平井段的任意多个位置进行注汽，未能实现均匀注汽，造成水平井段油层吸汽不均，局部突进的现象严重，极大影响了稠油水平井的开采效果； 

水平进多点注汽管柱也采用单根注汽管柱，与笼统注汽管柱不同的是，多点注汽管柱的水平井段设有多个沿长度方向延伸的注汽孔，对应各注汽孔处设有注汽阀，注汽时，蒸汽从注汽阀流经筛管缝孔进入地层。多点注汽管柱可以根据注汽需要调整注注汽阀位置，并可以通过调节阀嘴大小来控制不同注汽阀间的注汽量，但阀嘴的截流效应使蒸汽干度损失较大，且多个注汽阀同时注汽，无法保证蒸汽按照设计定量的注入目的水平段，油层仍然存在吸汽不均的现象； 

水平井双管注汽管柱又可以分为平行双管注汽管柱与同心双管注汽管柱两种方式。平行双管注汽管柱采用平行双管注汽，可实现对水平井段任意两点定量注汽，但受到井眼尺寸的限制，目前国内外平行双管都采用油管注汽，没有使用隔热油管，因此注汽过程中热损失较大，所以该技术只适用于浅层稠油开采。而同心双管注汽管柱是在真空隔热管内下入无接箍油管，无接箍油管下至脚尖，对脚尖注汽，真空隔热管下至脚跟，从无接箍油管与真空隔热管环空对脚跟注汽，从而实现对水平段的脚跟及脚尖同时注汽，并可从地面随 时调整脚跟与脚尖处的注气量。但同心双管注汽过程中，受到内外管注汽压力不同，蒸汽流速不同等因素的影响，井底内管与外管干度较难同时保证，影响了水平井的开发效果。 

有鉴于此，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，研制出一种能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，以期解决现有技术存在的问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，以实现水平井段油层的均匀动用。 

为此，本实用新型提出一种能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，包括有一注汽油管、至少一管内封隔器及至少一注汽阀，所述注汽阀的一端连接于所述注汽油管的，其另一端则连接于一隔热油管的下端，所述管内封隔器套设在所述注汽油管上，所述注汽油管的自由端连接有一喇叭口。 

如上所述的能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其中，该注汽工艺管柱设有多个所述注汽阀及多个管内封隔器，各相邻的所述注汽阀分别通过一油管相连接，各所述油管上套设有一所述管内封隔器，且位于起始端的所述注汽阀连接于所述隔热油管，位于尾端的所述注汽阀与所述注汽油管相连接； 

其中，靠近所述隔热油管的所述注汽阀的滑芯内径，大于远离所述隔热油管的所述滑套的滑芯内径。 

如上所述的能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其中，所述隔热油管在靠近下端的位置进一步套设有一所述管内封隔器。 

如上所述的能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其中，所述隔热油管的上端通过一伸缩管连接有一第二隔热油管。 

通过本实用新型，在作业中可依次分段将蒸汽注入地层，实现了水平段的均匀动用，使各水平段均匀吸汽，降低热能浪费，充分动用目的油层，提高稠油水平井的产能及采收率，以解决目前热采水平井的水平段动用不均问题。 

附图说明

图1为本实用新型的组成结构示意图； 

图2为本实用新型的工作状态示意图(一)； 

图3为本实用新型的工作状态示意图(二)； 

图4为本实用新型的工作状态示意图(三)。 

主要元件标号说明： 

11                   注汽油管             12、12a、12b      注汽阀 

121                  滑芯                 122               注汽孔 

13、13a、13b、13c    管内封隔器           14                隔热油管 

15                   油管                 16                伸缩管 

17                   第二隔热油管 

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为本实用新型的组成结构示意图；图2为本实用新型的工作状态示意图(一)；图3为本实用新型的工作状态示意图(二)；图4为本实用新型的工作状态示意图(三)。 

参见图1，本实用新型提出的能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其包括有一注汽油管11、至少一注汽阀12及至少一管内封隔器13，所述注汽阀12的一端连接于所述注汽油管11，其另一端则连接于一隔热油管14的下端，所述管内封隔器13套设在所述注汽油管11上，所述注汽油管11的自由端连接有一喇叭口111。 

较佳地，该注汽工艺管柱设有多个所述注汽阀12及多个管内封隔器13，各相邻的所述注汽阀12分别通过一油管15相连接，各所述油管15上套设有一所述管内封隔器13，且位于起始端的所述注汽阀12连接于所述隔热油管14，位于尾端的所述注汽阀12与所述注汽油管11相连接，其中，靠近所述隔热油管14的所述注汽阀12的滑芯121内径，大于远离所述隔热油管14的所述滑套12的滑芯121内径。需要指出的是，该注汽阀为现有技术，其腔体中通过剪切销钉固定有一中空滑芯，当投球坐封滑芯后，该注汽阀的内腔憋压，在高压的作用下剪切销钉剪断，使滑芯连带投球在腔体中下行，以打开腔体侧壁上被滑芯封闭的注汽孔122，使腔体与其外侧的油套环空相连通，同时该投球封闭滑芯与下侧油管连通的通道；当依次连接多个注汽阀时，通常前侧注汽阀的滑芯的内径大于后侧注汽阀的滑芯的内径，工作时依次投入直径逐渐增大的封堵球，使各注汽阀依次坐封。 

较佳的，所述隔热油管14在靠近下端的位置进一步套设有一所述管内封隔器13，进一步提高注汽效果，防止高温气体从隔热油管外侧的空间逸出。其中，所述隔热油管14的上端进一步通过一伸缩管16连接有一第二隔热油管17。 

请一并参见图1至图4，本实用新型提出的能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，在具体作业时，根据井下生产层段的数量，选择相对应数量的注汽阀12及管内封隔器13，比如，在图1所示的结构中，对应于所需处理的三段水平段31、32、33，间隔设置了两套注汽阀12a、12b及三套管内封隔器13a、13b、13c，并按照如前所述，使各注汽阀中滑芯按照从前至后(图1中为从左至右)、由大到小的原则进行优化设计，即管注汽阀12a、12b的滑芯内径依次减小，另外，对应上述各级滑套的滑芯，配置有两个投堵球，其分别与注汽阀12a、12b的滑芯相匹配。 

在工作时，将本实用新型下入水平井完井管柱中的预定位置，使各管内封隔器13a、13b、13c对应置于各水平段31、32、33一侧，且注汽阀12a、12b与水平段31、32的位置相对，而注汽油管11的喇叭口111则与水平段33相对应，其中，如图所示，该水平井完井管柱通常包括表层套管21、技术套管22、悬挂器23、油层套管(光管)24、筛管25及管外封隔器26，由于该水平井完井管柱为现有技术，对其连接关系及工作原理不作赘述。本实用新型的具体工作过程如下： 

在地面向本实用新型内注入高温蒸汽，使各管内封隔器13a、13b、13c受热涨封，实现各段筛管的封隔，使各水平段31、32、33形成各自独立的生产单元；继续向本实用新型的管柱内注汽，蒸汽从喇叭口111流出，通过筛管缝孔进入地层，进行水平段33的注汽(见图2中的箭头流向)；当注入量达到水平段33所需的注汽量后，向注汽管柱内投球，以封堵注汽阀12b的滑芯121，向管柱内持续注汽，当压力达到一定值时，剪断注汽阀12b上的剪切销钉，滑芯下行，注汽阀12b打开，露出注汽孔122，此时蒸汽从注汽孔122流出，通过筛管缝孔进入地层，进行水平段32的注汽(见图3中的箭头流向)；当水平段32达到注气量后，重复投球、注汽打压的工序，可对水平段31进行注汽施工作业，其具体实施过程与上述类似，在此不再赘述(见图4中的箭头流向)；当水平段31、32、33均达到注汽量后，焖井防喷，随后开井生产即可。由此，本实用新型可实现对井下的各生产层段逐层注汽施工作业； 

通过本实用新型，在作业中可依次分段将蒸汽注入地层，实现了水平段的均匀动用，使各水平段均匀吸汽，降低热能浪费，充分动用目的油层，提高稠油水平井的产能及采收率，以解决目前热采水平井的水平段动用不均问题。 

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 (4)

1.一种能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其特征在于，该注汽工艺管柱包括有一注汽油管、至少一管内封隔器及至少一注汽阀，所述注汽阀的一端连接于所述注汽油管，其另一端则连接于一隔热油管的下端，所述管内封隔器套设在所述注汽油管上，所述注汽油管的自由端连接有一喇叭口。

2.如权利要求1所述的能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其特征在于，该注汽工艺管柱设有多个所述注汽阀及多个管内封隔器，各相邻的所述注汽阀分别通过一油管相连接，各所述油管上套设有一所述管内封隔器，且位于起始端的所述注汽阀连接于所述隔热油管，位于尾端的所述注汽阀与所述注汽油管相连接；

其中，靠近所述隔热油管的所述注汽阀的滑芯内径，大于远离所述隔热油管的所述滑套的滑芯内径。

3.如权利要求1或2所述的能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其特征在于，所述隔热油管在靠近下端的位置进一步套设有一所述管内封隔器。

4.如权利要求3所述的能提高稠油水平井水平段动用程度的注汽工艺管柱，其特征在于，所述隔热油管的上端通过一伸缩管连接有一第二隔热油管。

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