CN203412561U

CN203412561U - 一种热力采油井注采一体化排砂采油装置

Info

Publication number: CN203412561U
Application number: CN201320390829.8U
Authority: CN
Inventors: 王洪星; 韩克楚; 王红荣; 张强坤
Original assignee: SHENGLI OIL FIELD LONGDI PETROLEUM TECHNOLOGY (EQUIPMENT) Co Ltd
Current assignee: SHENGLI OIL FIELD LONGDI PETROLEUM TECHNOLOGY (EQUIPMENT) Co Ltd
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2023-07-03

Abstract

本实用新型提供了一种热力采油井注采一体化排砂采油装置，属于一种原油开采装置，它有具备热力补偿作用的井口装置，井口装置上的动力液进口经井口装置内的流道与井筒套管内的井下动力液管相连通，井口装置上的混合液出口经井口装置内的流道与井筒内的井下混合液管相连通，井下动力液管和井下混合液管与的水力喷射泵相连通；在所述的具备热力补偿作用的井口装置上有双向密封器和补偿管；水力喷射泵筒内的密封部位采用螺纹密封或金属密封。这种采油方法及装置简化了稠油、超稠油、出砂油藏的采油工艺，减少了热力采油井由于吞吐转周期生产所必需的修井作业，降低了生产费用。

Description

一种热力采油井注采一体化排砂采油装置

技术领域

本实用新型涉及一种原油开采装置，尤其是一种稠油、超稠油油藏原油开采的装置。

背景技术

随着油田开发的不断深入，越来越多的低品位储量被逐渐动用。其中，稠油和超稠油油藏所占的比重越来越大。由于受油层胶结方式、油层温度、原油粘度的影响，稠油、超稠油油藏出砂严重，且流动性非常差，甚至不流动。为了提高稠油、超稠油油藏的开发效果，绝大部分稠油、超稠油井采取防砂后蒸汽吞吐的热力采油方法开采，即油井投产时首先向油层中注入一定数量的高温水蒸汽，利用其所携带的热能将油层中稠油、超稠油加温，使其温度升高，粘度降低，流动性增强。然后再采用井筒举升工艺将原油举升至地面。目前所采取的稠油、超稠油热力采油方法存在如下不足：

1、当油井需要注蒸汽时，需要上修井作业，先起出井内的生产管柱，然后下入注蒸气管柱注蒸汽。注汽过程中作业队伍搬走。待油井注蒸汽结束后，需要重新上修井作业，先起出井内的注蒸汽管柱，然后下入生产管柱进行采油生产。所以，油井每个吞吐生产周期需要两次修井作业。

2、修井作业不仅增加了油井的生产成本，减少了油井生产时率，同时，修井作业过程中的入井液体降低了近井地带的温度，给油井造成了冷伤害。

3、由于稠油、超稠油井在生产过程中受原油粘度的影响，井筒磨阻较大，大部分井需要采取井筒降粘措施，增加油井的管理难度和管理费用。

4、油井防砂后增加了地层液体流入井筒的阻力，降低了油井产量，生产费用高，防砂有效期短，井筒工具结构复杂，井筒事故发生的可能性增加。现有的排砂采油工艺不能满足油井注蒸汽条件的要求。

综合上述原因，目前的开采工艺造成了稠油、超稠油生产井修井作业频繁，提高了稠油、超稠油油藏的开采成本，直接影响了稠油、超稠油油藏的开采效果和油田开发的经济效益。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种热力采油井注采一体化排砂采油装置，它能使稠油、超稠油油藏的开采实现注汽、采油两道工序的一体化生产。

本实用新型是这样实现的，一种热力采油井注采一体化排砂采油装置，它有具备热力补偿作用的井口装置，井口装置上的动力液进口经井口装置内的流道与井筒套管内的井下动力液管相连通，井口装置上的混合液出口经井口装置内的流道与井筒内的井下混合液管相连通，井下动力液管和井下混合液管与的水力喷射泵相连通，水力喷射泵下面连接有单向阀，单向阀下面有热采封隔器，水力喷射泵吸入口位于油层下界或防砂鱼顶的上方；在所述的具备热力补偿作用的井口装置上有双向密封器和补偿管；水力喷射泵筒内的密封部位采用螺纹密封或金属密封。

采用上述结构的一种热力采油井注采一体化排砂采油装置，高温高压水蒸气经井口装置进入井下动力液管和井下混合液管，进而经井下水力喷射泵工作筒进入稠油、超稠油油层。单向阀和封隔器防止高温高压水蒸气进入套管环形空间，以降低热量损失。由于井口装置对井下动力液管和井下混合液管的热膨胀差异具有热力补偿作用，能够自动消除井下动力液管和井下混合液管受热膨胀产生的应力。水力喷射泵筒能够满足注蒸汽过程中的高温高压的条件，因此，能够保证稠油、超稠油井注蒸汽工艺的正常运行。注汽过程完成后，用动力液将井下水力喷射泵泵芯送入井下泵工作筒内并驱动其工作，水力喷射泵将包含原油、油层出砂、水等的地层液吸入泵内，并与动力液混合形成混合液，混合液经井下混合液管向上送至井口，排出地面，完成原油开采过程。由于单向阀允许套管环空内的液体流到封隔器的下方，因此，在采油过程中可以检测油井的动液面。采油过程完成后，用动力液起出井下水力喷射泵泵芯，转入下一个注蒸气过程。这种采油装置简化了稠油、超稠油、出砂油藏的采油工艺，减少了热力采油井由于吞吐转周期生产所必需的修井作业，降低了生产费用。同时增加了近井地带油层的渗透率，大幅度提高了油井产量，提高了原油开采的整体效益，也解决了稠油、超稠油井生产过程中的井筒降粘问题。

附图说明

图1是本实用新型之一种热力采油井注采一体化排砂采油装置的一种实施例的示意图。

图2是本实用新型之一种热力采油井注采一体化排砂采油装置用于防砂井的实施例的示意图。

图3是本实用新型之一种热力采油井注采一体化排砂采油装置中的动力液正循环方式的水力喷射泵结构的示意图。

图4是本实用新型之一种热力采油井注采一体化排砂采油装置中的动力液反循环方式的水力喷射泵结构的示意图。

图5是本实用新型中的井口装置的热力补偿部分的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例说明本实用新型的具体结构。

如附图所示，本实用新型之一种热力采油井注采一体化排砂采油装置，它有具备热力补偿作用的井口装置1，井口装置上的动力液进口3经井口装置内的流道与井筒套管5内的井下动力液管7相连通，井口装置上的混合液出口9经井口装置内的流道与井筒内的井下混合液管6 相连通，井下动力液管和井下混合液管与的水力喷射泵10相连通，水力喷射泵10下面连接有单向阀11，单向阀下面有热采封隔器12，水力喷射泵吸入口13位于油层下界或防砂鱼顶14的上方；在所述的具备热力补偿作用的井口装置1上有补偿管2.1，井下动力液管7的上端位于补偿管内，井下动力液管外面安装有双向密封器2.2；水力喷射泵筒内的密封部位采用螺纹密封或金属密封。

井下混合液管中的含砂的混合液以远远大于油藏砂沉降速度的流速向上通过井口装置流至地面，可防止油藏砂沉降。水力喷射泵吸入口13位于油层8下界；对于井筒内有防砂工具的油井，水力喷射泵的吸入口位于防砂鱼顶14的上方，这样可以防止砂埋油层。

图1表示了一种油井不防砂时的热力采油井注采一体化排砂采油装置。

图2表示了一种油井防砂后的热力采油井注采一体化排砂采油装置。

图1、图2所示热力采油井注采一体化排砂采油装置在采油过程中，也可以采用反循环生产方式，即从井下混合液管中送入动力液，而从井下动力液管中送出混合液。

在油井需要采油时，可用动力液通过井口装置将水力喷射泵泵芯经井下动力液管，送至水力喷射泵泵筒内的工作位置。

在图3中，第一密封圈A1用于动力液与产出液之间的密封。第二密封圈B1用于产出液与混合液之间的密封，第一泵芯座C1用于承托水力喷射泵泵芯。动力液从第一动力液入泵芯流道D1进入水力喷射泵内，混合液从混合液出口E1流出，在水力喷射泵的泵芯内有第一喷嘴6.1、第一喷嘴下面为第一喉管6.2，泵体下部的第一地层液入口F1内安装有第一单向阀6.3。

在图4中，第三密封圈A2用于产出液与混合液之间的密封。第四密封圈B2用于动力液与产出液之间的密封，第二泵芯座C2用于承托水力喷射泵泵芯。动力液从第二动力液入泵芯流道E2进入水力喷射泵内，混合液从混合液出口D2流出。在水力喷射泵的泵芯内有第二喷嘴8.1、第二喷嘴下面为第二喉管8.2，泵体下部的第二地层液入口F2内安装有第二单向阀8.3。

高温高压水蒸汽由地面注汽锅炉提供。

井下喷射泵工作所需高压动力液由地面动力液泵提供，动力液采用油层产出水，经简单沉降后可循环使用。

油层产出液一般可以直接外输。当产出液含砂量较高、造成外输困难时，可在井口装置附近设置除砂装置，除砂后再外输。

井下混合液管流道的横截面积小是指，井下混合液管流道的横截面积小于井下动力液管流道的横截面积，小至能够使含砂的混合液以远远大于含砂沉降速度的流速向上流动。

如图5所示，本实用新型中的井口装置上有补偿管2.1，井下动力液管7的上端位于补偿管内，井下动力液管外面安装有双向密封器2.2。热力补偿作用是这样实现的：在油井注汽过程中，井筒内的井下混合液管、井下动力液管的长度会随着井筒内温度的升高而增加，由于热膨胀系数不同，井下动力液管的长度的增加量要大于井下混合液管的增加量。这时，井下动力液管可自由伸长，其上端可自由进入补偿管。双向密封器可在井下动力液管伸长、回缩和静止状态下，实现混合液与空气之间的密封以及动力液与空气之间的密封，进而达到井下混合液管与井下动力液管之间的密封的目的。

水力喷射泵筒内的密封部位采用螺纹密封或金属密封，在耐高压的同时，能够满足耐高温的要求。而原先的密封采用橡胶圈，无法满足上述要求。

在井口装置的下部有套管阀门4。

井下水力喷射泵工作筒、水力喷射泵筒、水力喷射泵泵芯、固定阀等的构造原理，与现有的中国专利公开号为CN1274797的一种排砂采油方法及其装置上的相同，不再详述。

Claims

1.一种热力采油井注采一体化排砂采油装置，其特征在于，它有具备热力补偿作用的井口装置（1），井口装置上的动力液进口（3）经井口装置内的流道与井筒套管（5）内的井下动力液管（7）相连通，井口装置上的混合液出口（9）经井口装置内的流道与井筒内的井下混合液管（6）相连通，井下动力液管和井下混合液管与的水力喷射泵（10）相连通，水力喷射泵（10）下面连接有单向阀（11），单向阀下面有热采封隔器（12），水力喷射泵吸入口（13）位于油层下界或防砂鱼顶（14）的上方；在所述的具备热力补偿作用的井口装置（1）上有补偿管（2.1），井下动力液管（7）的上端位于补偿管内，井下动力液管外面安装有双向密封器（2.2）；水力喷射泵筒内的密封部位采用螺纹密封或金属密封。