CN203961924U - 一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，包括垂直井段和水平井段；垂直井段和水平井段的外层均设有套管，垂直井段的套管内设有分抽油泵，分抽油泵下部连接油管，油管向下延伸进入到水平井段内；在水平井段内的油管外部设有封隔器，封隔器将水平井段分隔为靠近跟部一侧的第一采油段与靠近端部一侧的第二采油段；第一采油段与垂直井段连通，第二采油段内的油管末端连接筛管，筛管末端连接丝堵；第一和第二采油段的套管壁上均设有透油孔。本新型将油层分为前后两个独立的采油单元，使稠油水平井水平段端部与跟部形成相对独立的两个供液系统，使采出液之间不相互干扰，使油藏得到了充分的利用，油藏产油能力得到充分发挥。

Description

一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱

技术领域

本实用新型是关于一种用于稠油水平井采油的工艺管柱，尤其涉及一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱。

背景技术

在超稠油的开发过程中，均匀注汽技术有效解决了水平井筒油藏动用不均的问题，水平井在注汽焖井后，目前采用的方法是下泵进行笼统采油。

在水平井笼统采油过程中，水平井筒的两端存在一定的压力差，在稀油井或含水较高的油井，沿水平井筒长度方向的压力降通常都是很小的，基本可以被忽略。但是对于粘度高、距离长的水平段油井，水平井筒内可能会产生较大的压力降，这种压降最终的结果可能是油井跟部生产压降高于油井端部，使流体不均匀地沿井眼流动，即使在均质地层中，这种压差(即跟部-端部效应)也会存在，即油井跟部动用较好，在生产一段时间后出现水锥或气锥现象，最终导致油井的生产寿命过早结束，在油井水平段的端部留下大量的剩余油。

实现水平井均匀采油技术主要由两种技术方案，一种是多管分采，即在一口井内下两根以上油管，一根油管开采一部分水平段，用封隔器将各段分隔开。由于受到油品特性、井眼尺寸、地面配套设备的限制，所需井下工具和井口装置多而复杂，难以实施。另一种是单管分采技术，单管分采管柱结构较为简单，经过对比优选，采用单管分采技术更加适合，但是对抽油泵的技术要求较高。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，解决笼统采油中长距离水平段沿井筒方向阻力形成的压力差、油藏发育不均和系统压力差，造成水平段端部与跟部油藏动用不均的问题，以实现水平井水平段相对均匀采油。

本实用新型的目的是这样实现的，一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，所述采油工艺管柱包括垂直井段和水平井段；所述垂直井段和水平井段的外层均设有套管，垂直井段的套管内设有分抽油泵，分抽油泵下部连接油管，油管向下延伸进入到水平井段内；在水平井段内的油管外部设有封隔器，所述封隔器将水平井段分隔为靠近跟部一侧的第一采油段与靠近端部一侧的第二采油段；第一采油段与垂直井段连通，第二采油段内的油管末端连接筛管，筛管末端连接丝堵；第一和第二采油段的套管壁上均设有透油孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，分抽油泵包括同轴设置的上、下柱塞泵；上柱塞泵包括上泵筒和上泵筒内的上柱塞，上柱塞为中空结构，上柱塞内腔的上端和下端分别设有第一和第二单向阀；上泵筒为两端开口的圆筒形，其外部同轴设有圆筒形的上连接体，上泵筒上端通过支撑环连接上连接体上端，在上泵筒和上连接体之间形成环形空间；上泵筒下端与分流器上端密封连接；上连接体下端同轴连接圆筒形的下连接体，下连接体内同轴设有下柱塞泵，下柱塞泵包括圆筒形的下泵筒和下泵筒内的下柱塞；下柱塞上端通过连接杆与上柱塞下端固连，连接杆密封穿过分流器；下柱塞为中空结构，下柱塞内腔的上端和下端分别设有第三和第四单向阀；下泵筒上端开口并与分流器下端密封连接，下泵筒的下端封闭，下泵筒侧壁设有连通下泵筒内腔与下连接体外部第一采油段的侧向通道；在侧向通道和下柱塞之间的下泵筒内部设有第一抽吸单向阀；下连接体下部设有与第一抽吸单向阀同轴的第二抽吸单向阀；下连接体的内腔通过第二抽吸单向阀与第二采油段连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，支撑环螺纹连接在上连接体上端内侧，支撑环一侧有环形凸起，环形凸起螺纹连接上泵筒上端内侧；上泵筒上部侧壁设有第一透孔，上泵筒下部侧壁设有第二透孔；上连接体下端面与上泵筒下端面同时与下连接体的上端面密封接触；分流器为上端封闭下端开口的圆筒形，分流器下部外壁设有向外突出的突环部，分流器上部螺纹连接在上泵筒下端内侧，分流器的突环部螺纹连接在下连接体的内壁；分流器的侧壁上设有多个均匀分布且交错设置的第一轴向通孔和径向通孔；分流器的径向通孔与上泵筒侧壁的第二透孔连通；分流器上端设有开孔，连接杆穿过所述开孔并与开孔之间密封。

在本实用新型的一较佳实施方式中，上柱塞上端螺纹连接有上柱塞连接头，上柱塞连接头上设有透孔与上柱塞内腔连通；在第二单向阀下端，与上柱塞内壁螺纹连接有压环；压环设有中心通孔，所述连接杆上端穿入中心通孔并与压环焊接；压环上在中心通孔的周围均匀分布有多个第二轴向通孔，所述多个第二轴向通孔与上柱塞内腔连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，下泵筒的上端与分流器下端内壁螺纹连接；下柱塞上端螺纹连接有下柱塞连接头，下柱塞连接头上设有透孔与下柱塞内腔连通；所述连接杆下端与下柱塞连接头螺纹连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，下泵筒的侧壁和下连接体的侧壁上对应位置设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有导流管，所述导流管将下泵筒内腔与下连接体外部的第一采油段连通，形成所述侧向通道。

在本实用新型的一较佳实施方式中，下泵筒下端由螺纹连接的丝堵封闭；下泵筒下端外侧壁螺纹连接一环形件，环形件外侧螺纹连接在下连接体内壁；所述环形件的侧壁设有多个均匀分布的第三轴向通孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，上连接体上端外壁螺纹连接上接头；上连接体与下连接体之间通过接箍螺纹连接；下连接体下端螺纹连接下接头；上、下接头均设有贯通的轴向通道，所述第二抽吸单向阀设在下接头的轴向通道内，下接头的轴向通道与第二采油段连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一、第二单向阀、第三、第四单向阀及第一、第二抽吸单向阀均为从下向上导通的单向阀。

由上所述，本实用新型稠油水平井分抽混出采油工艺管柱采用封隔器及分抽油泵将油层分为前后两个独立的采油单元，使稠油水平井水平段端部与跟部形成相对独立的两个供液系统，使采出液之间不相互干扰，使油藏得到了充分的利用，油藏产油能力得到充分发挥。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型分抽混出采油工艺管柱的结构示意图。

图2：为本实用新型管柱中分抽油泵的结构示意图。

图3：为分抽油泵中分流器的结构示意图。

图4：为图3中B-B向截面的结构示意图。

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。

如图1所示，本实用新型提供一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱10，用于稠油、超稠油水平井采油。该采油工艺管柱10包括垂直井段和水平井段；垂直井段和水平井段的外层均设有套管1，垂直井段的套管1内设有分抽油泵2，分抽油泵2下部连接油管3，油管3向下延伸进入到水平井段内；在水平井段内的油管3外部设有封隔器4，封隔器4将水平井段分隔为靠近跟部a一侧的第一采油段5与靠近端部b一侧的第二采油段6；第一采油段5与垂直井段连通，第二采油段6内的油管3末端连接筛管7，筛管7末端连接丝堵8；第一和第二采油段的套管1壁上均设有透油孔9。其中，分抽油泵2通过接箍11与油管3连接在一起，油管3与封隔器4通过螺纹连接在起，油管3与筛管7通过接箍12螺纹连接在一起，丝堵8前端带有导锥，丝堵8通过螺纹与筛管7连接在一起。

在本实用新型的管柱结构中，通过封隔器4将油层分为前后两个独立的采油单元，即第一、第二采油段，稠油水平井水平段端部b与跟部a形成相对独立的两个供液系统，使采出液之间不会相互干扰，油藏得到充分的动用，充分发挥油藏的产油能力。

进一步，如图2、图3和图4所示，分抽油泵2包括同轴设置的上、下柱塞泵；上柱塞泵包括上泵筒21和上泵筒内的上柱塞22，上柱塞22为中空结构，上柱塞22内腔的上端和下端分别设有第一和第二单向阀23、24；上泵筒21为两端开口的圆筒形，其外部同轴设有圆筒形的上连接体25，上泵筒21上端通过支撑环26连接上连接体25上端，在上泵筒21和上连接体25之间形成环形空间27；上泵筒21下端与分流器28(如图3、图4所示)上端密封连接；上连接体25下端同轴连接圆筒形的下连接体29，下连接体29内同轴设有下柱塞泵，下柱塞泵包括圆筒形的下泵筒30和下泵筒内的下柱塞31；下柱塞31上端通过连接杆32与上柱塞22下端固连，连接杆32密封穿过分流器28；下柱塞31为中空结构，下柱塞内腔的上端和下端分别设有第三和第四单向阀33、34；下泵筒30上端开口并与分流器28下端密封连接，下泵筒30的下端封闭，下泵筒30侧壁设有连通下泵筒内腔与下连接体29外部第一采油段5的侧向通道c；在侧向通道c和下柱塞31之间的下泵筒30内部设有第一抽吸单向阀35；下连接体29下部设有与第一抽吸单向阀35同轴的第二抽吸单向阀36；下连接体29的内腔通过第二抽吸单向阀36与第二采油段6连通。

进一步，支撑环26螺纹连接在上连接体25上端内侧，支撑环26一侧有环形凸起261，环形凸起261螺纹连接上泵筒21上端内侧；上泵筒21上部侧壁设有第一透孔211，上泵筒21下部侧壁设有第二透孔212；上连接体25下端面与上泵筒21下端面同时与下连接体29的上端面密封接触；如图3、图4所示，分流器28为上端封闭下端开口的圆筒形，分流器28下部外壁设有向外突出的突环部281，分流器28上部螺纹连接在上泵筒21下端内侧，分流器的突环部281螺纹连接在下连接体29的内壁；分流器28的侧壁上设有多个均匀分布且交错设置的第一轴向通孔282和径向通孔283；分流器的径向通孔283与上泵筒侧壁的第二透孔212连通；分流器28上端设有开孔284，连接杆32穿过开孔284并与开孔之间通过密封环285密封。

进一步，上柱塞22上端螺纹连接有上柱塞连接头221，上柱塞连接头221上设有透孔2211与上柱塞内腔连通；在第二单向阀24下端，与上柱塞22内壁螺纹连接有压环37；压环37设有中心通孔，连接杆32上端穿入中心通孔并与压环37焊接；压环上在中心通孔的周围均匀分布有多个第二轴向通孔371与上柱塞内腔连通。下泵筒30的上端与分流器28下端内壁螺纹连接；下柱塞31上端螺纹连接有下柱塞连接头311，下柱塞连接头上设有透孔3111与下柱塞内腔连通；连接杆32下端与下柱塞连接头311螺纹连接。下泵筒30的侧壁和下连接体29的侧壁上对应位置设有螺纹通孔，螺纹通孔内螺纹连接有导流管38，导流管38将下泵筒内腔与下连接体29外部的第一采油段5连通，形成侧向通道c，导流管38可以沿着圆周方向设有多个。下泵筒30下端由螺纹连接的丝堵39封闭；下泵筒下端外侧壁螺纹连接一环形件40，环形件40外侧螺纹连接在下连接体内壁；环形件的侧壁设有多个均匀分布的第三轴向通孔401。

进一步，上连接体25上端外壁螺纹连接上接头41；上连接体25与下连接体29之间通过接箍42螺纹连接；下连接体29下端螺纹连接下接头43；上、下接头均设有贯通的轴向通道，第二抽吸单向阀36设在下接头43的轴向通道内，下接头43的轴向通道与第二采油段6连通。

进一步，第一、第二单向阀23、24、第三、第四单向阀33、34及第一、第二抽吸单向阀35、36均为从下向上导通的单向阀。具体的，上述各个单向阀均由球罩、阀球和球座组成，球罩和球座上均设有外螺纹与相应的部件螺纹连接，球罩设在球座的上面，球罩上设有透孔，球座设有直径小于阀球的中心通孔，阀球活动设在球罩和球座之间。

以下分别针对封隔器前后两个采油段形成的供液系统说明该工艺管柱的工作过程。分抽油泵2上接头41朝上、下接头43朝下竖直安装在垂直井段内，下接头43通过接箍11与油管3连接。封隔器4后面即第二采油段6内的原油在地层压力作用下，通过筛管7进入油管3。在分抽油泵的上冲程过程中(即上、下柱塞向上移动的过程中)，在上柱塞22的抽吸及地层压力作用下，第二抽吸单向阀36的阀球离开球座，原油经过第二抽吸单向阀36的球座、球罩进入下连接体29内腔的下部，通过环形件40上的第三轴向通孔401进入下泵筒30与下连接体29之间的环形空间内，再经过分流器28的第一轴向通孔282进入上泵筒21内；上冲程过程中第一单向阀23关闭，其上部的原油在上冲程过程中经油管进入地面。下冲程(即上、下柱塞向下移动的过程中)刚开始时第一单向阀23在其上面原油重力的作用下是关闭的，从而阻止其上部原油重新回到油藏中去；随着上柱塞22向下移动，上柱塞22下部的体积不断缩小，使其下部空间的压力不断增大，第一单向阀23和第二单向阀24随着下面压力增加而打开，同时在此压力的作用下第二抽吸单向阀36关闭，上泵筒21内的原油通过压环37上的第二轴向通孔371进入上柱塞22内腔，并通过第一、第二单向阀和上柱塞连接头221上的透孔2211进入到上柱塞上部。

封隔器4前面即第一采油段5内的原油在地层压力作用下，进入油管3与套管1之间的油套环形空间13；在上冲程过程中，由于下柱塞31下部的体积不断增大使其下部压力不断的降低，在原油压力作用下第一抽吸单向阀35打开，原油经导流管38进入下泵筒30内腔下部，并通过第一抽吸单向阀35到达第一抽吸单向阀上部，下泵筒30下部由丝堵39封闭，原油不能向下流动；在上冲程过程中第三、第四单向阀关闭，下柱塞31上部的原油经过分流器28的径向通孔283以及上泵筒的第二透孔212进入上连接体25与上泵筒之间的环形空间27内，又通过第一透孔211进入到上柱塞22上部，进而与上柱塞泵抽出的原油混合进入油管到达地面。下冲程过程中，在原油重力的作用下，第三、第四单向阀关闭，阻止其上部的原油重新回到油藏中去，由于下柱塞31下部的体积不断缩小，使其下部空间的压力不断增大，同时在此压力的作用下第一抽吸单向阀35关闭，随着压力的不断增大，第三、第四单向阀打开，原油进入下柱塞31内腔，并通过下柱塞连接头311上的透孔3111进入下柱塞31上部与分流器28之间的空间内。

以上两个工作过程是完全在两个不同压力系统下完成的，两者之间不存在互相干扰，使油藏得到了充分的利用。

由上所述，本实用新型稠油水平井分抽混出采油工艺管柱采用封隔器及分抽油泵将油层分为前后两个独立的采油单元，使稠油水平井水平段端部与跟部形成相对独立的两个供液系统，使采出液之间不相互干扰，使油藏得到了充分的利用，油藏产油能力得到充分发挥。

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 (9)

1.一种稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，所述采油工艺管柱包括垂直井段和水平井段；所述垂直井段和水平井段的外层均设有套管，其特征在于：垂直井段的套管内设有分抽油泵，分抽油泵下部连接油管，油管向下延伸进入到水平井段内；在水平井段内的油管外部设有封隔器，所述封隔器将水平井段分隔为靠近跟部一侧的第一采油段与靠近端部一侧的第二采油段；第一采油段与垂直井段连通，第二采油段内的油管末端连接筛管，筛管末端连接丝堵；第一和第二采油段的套管壁上均设有透油孔。

2.如权利要求1所述的稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，其特征在于：所述分抽油泵包括同轴设置的上、下柱塞泵；上柱塞泵包括上泵筒和上泵筒内的上柱塞，上柱塞为中空结构，上柱塞内腔的上端和下端分别设有第一和第二单向阀；上泵筒为两端开口的圆筒形，其外部同轴设有圆筒形的上连接体，上泵筒上端通过支撑环连接上连接体上端，在上泵筒和上连接体之间形成环形空间；上泵筒下端与分流器上端密封连接；上连接体下端同轴连接圆筒形的下连接体，下连接体内同轴设有下柱塞泵，下柱塞泵包括圆筒形的下泵筒和下泵筒内的下柱塞；下柱塞上端通过连接杆与上柱塞下端固连，连接杆密封穿过分流器；下柱塞为中空结构，下柱塞内腔的上端和下端分别设有第三和第四单向阀；下泵筒上端开口并与分流器下端密封连接，下泵筒的下端封闭，下泵筒侧壁设有连通下泵筒内腔与下连接体外部第一采油段的侧向通道；在侧向通道和下柱塞之间的下泵筒内部设有第一抽吸单向阀；下连接体下部设有与第一抽吸单向阀同轴的第二抽吸单向阀；下连接体的内腔通过第二抽吸单向阀与第二采油段连通。

3.如权利要求2所述的稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，其特征在于：所述支撑环螺纹连接在上连接体上端内侧，支撑环一侧有环形凸起，环形凸起螺纹连接上泵筒上端内侧；上泵筒上部侧壁设有第一透孔，上泵筒下部侧壁设有第二透孔；上连接体下端面与上泵筒下端面同时与下连接体的上端面密封接触；分流器为上端封闭下端开口的圆筒形，分流器下部外壁设有向外突出的突环部，分流器上部螺纹连接在上泵筒下端内侧，分流器的突环部螺纹连接在下连接体的内壁；分流器的侧壁上设有多个均匀分布且交错设置的第一轴向通孔和径向通孔；分流器的径向通孔与上泵筒侧壁的第二透孔连通；分流器上端设有开孔，连接杆穿过所述开孔并与开孔之间密封。

4.如权利要求3所述的稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，其特征在于：所述上柱塞上端螺纹连接有上柱塞连接头，上柱塞连接头上设有透孔与上柱塞内腔连通；在第二单向阀下端，与上柱塞内壁螺纹连接有压环；压环设有中心通孔，所述连接杆上端穿入中心通孔并与压环焊接；压环上在中心通孔的周围均匀分布有多个第二轴向通孔，所述多个第二轴向通孔与上柱塞内腔连通。

5.如权利要求4所述的稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，其特征在于：下泵筒的上端与分流器下端内壁螺纹连接；下柱塞上端螺纹连接有下柱塞连接头，下柱塞连接头上设有透孔与下柱塞内腔连通；所述连接杆下端与下柱塞连接头螺纹连接。

6.如权利要求5所述的稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，其特征在于：下泵筒的侧壁和下连接体的侧壁上对应位置设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有导流管，所述导流管将下泵筒内腔与下连接体外部的第一采油段连通，形成所述侧向通道。

7.如权利要求6所述的稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，其特征在于：下泵筒下端由螺纹连接的丝堵封闭；下泵筒下端外侧壁螺纹连接一环形件，环形件外侧螺纹连接在下连接体内壁；所述环形件的侧壁设有多个均匀分布的第三轴向通孔。

8.如权利要求7所述的稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，其特征在于：上连接体上端外壁螺纹连接上接头；上连接体与下连接体之间通过接箍螺纹连接；下连接体下端螺纹连接下接头；上、下接头均设有贯通的轴向通道，所述第二抽吸单向阀设在下接头的轴向通道内，下接头的轴向通道与第二采油段连通。

9.如权利要求8所述的稠油水平井分抽混出采油工艺管柱，其特征在于：第一、第二单向阀、第三、第四单向阀及第一、第二抽吸单向阀均为从下向上导通的单向阀。