CN204283388U - 水平井均匀注汽管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型的水平井均匀注汽管柱，包括穿设在水平井的水平井段套管内的多个串联相连的自动配汽阀，自动配汽阀之间连接有封隔器；自动配汽阀包括中心管和外管，中心管的一端封闭，中心管与外管之间可滑动地设置有第一传压筒和第二传压筒，第一传压筒上设置有第一进汽口和第一排汽口，第二传压筒上设置有第二进汽口和第二排汽口，中心管上设置有与第一进汽口相对的中心管第一排汽口，中心管上还设置有与第二进汽口相对的中心管第二排汽口；外管上设置有与第一排汽口相对的第一排汽通道，外管上设置有与第二排汽口相对的第二排汽通道，第二排汽通道与相邻的自动配汽阀的中心管相连通。本实用新型采用自动配汽阀提高了水平井水平井段的均匀动用程度。

Description

水平井均匀注汽管柱

技术领域

本实用新型涉及稠油蒸汽热采领域，特别地，涉及一种水平井均匀注汽管柱。

背景技术

目前，随着水平井开采技术日渐成熟，利用水平井注蒸汽热采来提高稠油井的产能和采收率，已成为稠油油田一种经济有效的挖潜手段和途径。对于稠油水平井来说，注蒸汽开采是主体开采工艺之一。现有的水平井注汽管柱分为笼统方式注汽和多点方式注汽，其存在以下问题：

1)采用笼统方式注汽：笼统方式注汽在水平井段只有一个出汽口，水平井段一般都在300m左右，且水平井段还存在物性差异，所以易产生水平井段吸汽不均和动用不均的现象，而影响最终采收率。

2)现有水平井多点注汽工艺管柱，虽然能够缓解水平井段动用不均的现象，但在注汽过程中对水平井段的注汽比例不可调整，因而增加了注入蒸汽的热量损失，严重影响了稠油热采的经济效益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水平井均匀注汽管柱，通过安装的自动配汽阀，可实现水平井段注汽量的自动调整，以提高蒸汽利用率，提高稠油热采的经济效益，以解决现有水平井注汽比例不可调整的技术问题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种水平井均匀注汽管柱，其包括穿设在水平井的水平井段套管内的多个串联相连的自动配汽阀，两两自动配汽阀之间连接有封隔器；自动配汽阀包括中心管和套设在中心管外侧的外管，中心管的一端封闭，中心管与外管之间可滑动地设置有第一传压筒和第二传压筒，第一传压筒上设置有第一进汽口和第一排汽口，第二传压筒上设置有第二进汽口和第二排汽口，中心管上设置有与第一进汽口相对的中心管第一排汽口，中心管上还设置有与第二进汽口相对的中心管第二排汽口；外管上设置有与第一排汽口相对的第一排汽通道，外管上设置有与第二排汽口相对的第二排汽通道，第二排汽通道与相邻的自动配汽阀的中心管相连通。

进一步地，第一传压筒内设置有第一挡块，第二传压筒内设置有第二挡块。

进一步地，第一传压筒与第二传压筒之间设置有调节板，调节板上设置有调节孔。

进一步地，调节板与第一传压筒之间设置有第一弹簧，调节板与第二传压筒之间设置有第二弹簧。

进一步地，水平井均匀注汽管柱还包括筛管，筛管与靠近水平井脚尖处的自动配汽阀相连。

进一步地，筛管的末端连接有丝堵。

进一步地，中心管的封闭端设置有死堵。

进一步地，水平井均匀注汽管柱还包括第一真空隔热管，第一真空隔热管穿设在水平井的竖直井段内。

进一步地，水平井均匀注汽管柱还包括第二真空隔热管，第二真空隔热管设置在水平井的脚跟处，第二真空隔热管的一端与第一真空隔热管相连，其另一端与靠近水平井脚跟处的自动配汽阀相连。

进一步地，第二真空隔热管与靠近水平井脚跟处的自动配汽阀之间连接有封隔器。

本实用新型的特点及优点是：

本实用新型的水平井均匀注汽管柱，采用了自动配汽阀，实现了水平井段注汽量的自动调整，提高了水平井段均匀动用程度，进而提高了蒸汽的利用率和稠油热采的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的水平井均匀注汽管柱的示意图；以及

图2为本实用新型的水平井均匀注汽管柱的自动配汽阀的示意图。

附图中的附图标记如下：10、自动配汽阀；11、中心管；111、中心管第一排汽口；112、中心管第二排汽口；12、外管；121、第一排汽通道；122、第二排汽通道；13、第一传压筒；131、第一进汽口；132、第一排汽口；133、第一挡块；134、第一传压腔；14、第二传压筒；141、第二进汽口；142、第二排汽口；143、第二挡块；144、第二传压腔；15、调节板；151、调节孔；16、第一弹簧；17、第二弹簧；18、死堵；191、第一接箍；192、第二接箍；20、封隔器；30、筛管；40、丝堵；50、第一真空隔热管；60、第二真空隔热管；70、油管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种水平井均匀注汽管柱，其包括穿设在水平井的水平井段套管内的多个串联相连的自动配汽阀10，两两自动配汽阀10之间连接有封隔器20；自动配汽阀10包括中心管11和套设在中心管11外侧的外管12，中心管11的一端封闭，中心管11与外管12之间可滑动地设置有第一传压筒13和第二传压筒14，第一传压筒13上设置有第一进汽口131和第一排汽口132，第二传压筒14上设置有第二进汽口141和第二排汽口142，中心管11上设置有与第一进汽口131相对的中心管第一排汽口111，中心管11上还设置有与第二进汽口141相对的中心管第二排汽口112；外管12上设置有与第一排汽口132相对的第一排汽通道121，外管12上还设置有与第二排汽口142相对的第二排汽通道122，第二排汽通道122与相邻的自动配汽阀10的中心管11相连通。本实用新型的水平井均匀注汽管柱，通过安装的自动配汽阀10，可实现水平井水平井段注汽量的自动调整，以提高蒸汽利用率，提高稠油热采的经济效益，以解决现有水平井注汽比例不可调整的技术问题。

具体是，水平井的水平井段的套管内设置多个串联相连的自动配汽阀10，相邻的两个自动配汽阀10之间均连接有封隔器20，两个封隔器20之间形成一个注汽区域，每一自动配汽阀10将蒸汽排入与之对应的注汽区域内。

如图2所示，自动配汽阀10包括中心管11，其上端连接有第一接箍191，中心管11的内腔下端连接有死堵18，即中心管11的封闭端用死堵18密封，中心管11外套设有外管12，外管12的下端与第二接箍192连接，中心管11的管壁上开设有中心管第一排汽口111和中心管第二排汽口112，在中心管11和外管12之间的环空中设置有第一传压筒13和第二传压筒14，在第一传压筒13和第二传压筒14之间夹设有调节板15，调节板15的上端通过第一弹簧16与第一传压筒13相抵，其下端通过第二弹簧17与第二传压筒14相抵，从而第一传压筒13和第二传压筒14可轴向移动地设置在中心管11与外管12之间的环空中。在本实用新型中，第一传压筒13的管壁上开设有与中心管第一排汽口111相对的第一进汽口131，第二传压筒14的管壁上开设有与中心管第二排汽口112相对的第二进汽口141，注入自动配汽阀10内的蒸汽，一部分自中心管11的中心管第一排汽口111注入第一传压筒13的第一传压腔134内，另一部分蒸汽自中心管11的中心管第二排汽口112内注入第二传压筒14的第二传压腔144内。在本实施例中，第一传压筒13的上端设置有第一挡块133，第二传压筒14的下端设置有第二挡块143，该第一挡块133和第二挡块143的设置，可使第一传压筒13和第二传压筒14在中心管11与外管12之间的环空中轴向移动的过程中，遮挡中心管11上的中心管第一排汽口111和中心管第二排汽口112的出口大小，从而控制自中心管11内的蒸汽注入第一传压筒13的第一传压腔134内的量和控制自中心管11内的蒸汽注入第二传压筒14的第二传压腔144内的量；另外，位于中心管11与外管12之间的环空中的调节板15，也可通过调节其上的调节孔151调节其位于中心管11和外管12之间的环空中的位置，以方便该自动排汽阀入井前对自动配汽阀10内的第一传压筒13和第二传压筒14的位置进行微调节，以微调注入第一传压筒13和第二传压筒14内的蒸汽的量。

如图2所示，当蒸汽注入自动配汽阀10的第一传压筒13的第一传压腔134内和第二传压筒14的第二传压腔144内后，会自第一传压筒13的第一排汽口132和第二传压筒14的第二排汽口142排出，在本实用新型中，外管12上对应第一传压筒13的第一排汽口132的位置处开设有第一排汽通道121，该第一排汽通道121为开设在外管上端内侧壁上的通槽，该通槽沿外管的轴向方向向上贯通至外管12的上端处，外管12上对应第二传压筒14的第二排汽口142的位置处开设有第二排汽通道122，该第二排汽通道122为开设在外管12下端内侧壁上的通槽，该通槽沿外管12的轴向方向向下贯通至外管12的下端处，注入第一传压筒13的第一传压腔134内蒸汽会从第一传压筒13的第一排汽口流入外管的第一排汽通道121内，进而顺着该第一排汽通道自外管12的上端排出，并排入与该自动配汽阀10相对的注汽区域内，注入第二传压筒14的第二传压腔144内的蒸汽会从第二传压筒14的第二排汽口142流入外管的第二排汽通道122内，进而顺着该第二排汽通道122自外管12的下端排出，经第二接箍192后排入与该自动配汽阀10相邻的下一自动配汽阀10的中心管11中。

因不同注汽区域的油层压力不同，油层压力会通过外管12上的第一排汽通道121反作用于第一传压筒13，使每一自动配汽阀的第一传压筒13在中心管11和外管12之间滑动，进而自动调整蒸汽注入每一自动配汽阀10的第一传压筒13的量，因此，本实用新型的自动配汽阀10可实现自动调整注汽量的目的，达到自动控制水平井水平井段不同注汽区域的按实际注汽需求供汽的目的，该自动配汽阀配汽准确性高。

本实用新型提供的水平井均匀注汽管柱，在水平井井口处连接有注汽井口装置。该水平井均匀注汽管柱在水平井的竖直井段处穿设有直径Φ114mm的第一真空隔热管50，在造斜段即水平井的脚跟处，穿设有直径Φ89mm的第二真空隔热管60，第二真空隔热管60的一端与第一真空隔热管50相连，其另一端与靠近水平井脚跟处的自动配汽阀10相连，在本实用新型中，第二真空隔热管60与靠近水平井脚跟处的自动配汽阀10之间连接有封隔器20，该封隔器20的设置，可提高靠近水平井脚跟处的自动配汽阀10的注入蒸汽量的准确性，防止蒸汽自油套环空中流窜至井口。

根据本实用新型的一个实施方式，在水平井的A点(脚跟)与B点(脚尖)之间，可根据需要安装一个或多个自动配汽阀10，其间采用Φ73mm的油管70、封隔器20(或蒸汽伞)进行连接，在水平井均匀注汽管柱尾部使用筛管30配汽，筛管30与靠近水平井脚尖处的自动配汽阀10相连，筛管30的末端连接有丝堵40，多个自动配汽阀10能够根据水平井段各注汽区域压力的变化自动调整水平井的A点(脚跟)与B点(脚尖)之间的注汽量，实现配汽量的动态调整。

注汽作业前，将自动配汽阀10安装在注汽管柱上，随着注汽管柱一起下入到注汽井筒中，并下入封隔器20将相邻的两个注汽区域分开。注汽时，高温蒸汽经第一真空隔热管50、第二真空隔热管60进入靠近水平井脚跟处的自动配汽阀10的中心管11内，通过该中心管11的中心管第一排汽口111进入第一传压筒13的第一传压腔134，通过中心管第二排汽口112进入第二传压筒14的第二传压腔144，再通过外管12管壁上的第一排汽通道121和第二排汽通道122分别排入水平井段的两个注汽区域内，此时两个注汽区域的油层的压力会分别作用在对该注汽区域对应的自动配汽阀的第一传压腔134内，第一传压腔134内的压力会通过中心管11作用到相邻上一注汽区域的第二传压腔144内，进而控制进入此注汽区域的蒸汽量，同时在调节板15两端形成压力差。该压差作用于第一弹簧16和第二弹簧17，使弹簧发生形变，带动第一传压筒13和第二传压筒14在中心管11和外管12之间移动，从而使第一挡块133和第二挡块143控制中心管第一排汽口111和中心管第二排汽口112的大小，这样第一排汽通道121和第二排汽通道122的出汽量就成一定比例被注入到两个不同的注汽区域内，提高配汽准确性。通过调节调节板15上的调节孔151来调节调节板15的固定位置，可实现不同地层压力下，准确地控制注汽量，实现配注汽量的自动控制和调节，达到合理有效地注入蒸汽的目的。

具体安装时，包括如下步骤：

(1)完成施工准备工作后，依次将各个部件下入管柱内，下入顺序为“Φ73mm丝堵40、Φ73mm筛管30、Φ73mm油管70、封隔器20、Φ73mm油管70、自动配汽阀10、封隔器20、Φ89mm的第二真空隔热管60、Φ114mm的第一真空隔热管50和悬挂器，管柱下深至水平井脚尖处B点位置。

(2)将悬挂器座到井口上，完成水平井均匀注汽管柱的安装。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的水平井注汽管柱，采用安装稠油注汽井自动配汽阀，实现了水平井段注汽量的自动调整，提高了水平井段均匀动用程度，进而提高了蒸汽的利用率和稠油热采的经济效益。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水平井均匀注汽管柱，其特征在于，其包括穿设在水平井的水平井段套管内的多个串联相连的自动配汽阀，两两所述自动配汽阀之间连接有封隔器；

所述自动配汽阀包括中心管和套设在所述中心管外侧的外管，所述中心管的一端封闭，所述中心管与所述外管之间可滑动地设置有第一传压筒和第二传压筒，所述第一传压筒上设置有第一进汽口和第一排汽口，所述第二传压筒上设置有第二进汽口和第二排汽口，所述中心管上设置有与所述第一进汽口相对的中心管第一排汽口，所述中心管上还设置有与所述第二进汽口相对的中心管第二排汽口；

所述外管上设置有与所述第一排汽口相对的第一排汽通道，所述外管上设置有与所述第二排汽口相对的第二排汽通道，所述第二排汽通道与相邻的所述自动配汽阀的中心管相连通。

2.根据权利要求1所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述第一传压筒内设置有第一挡块，所述第二传压筒内设置有第二挡块。

3.根据权利要求1或2所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述第一传压筒与所述第二传压筒之间设置有调节板，所述调节板上设置有调节孔。

4.根据权利要求3所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述调节板与所述第一传压筒之间设置有第一弹簧，所述调节板与所述第二传压筒之间设置有第二弹簧。

5.根据权利要求1所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述水平井均匀注汽管柱还包括筛管，所述筛管与靠近所述水平井脚尖处的所述自动配汽阀相连。

6.根据权利要求5所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述筛管的末端连接有丝堵。

7.根据权利要求1所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述中心管的封闭端设置有死堵。

8.根据权利要求1所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述水平井均匀注汽管柱还包括第一真空隔热管，所述第一真空隔热管穿设在所述水平井的竖直井段内。

9.根据权利要求8所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述水平井均匀注汽管柱还包括第二真空隔热管，所述第二真空隔热管设置在所述水平井的脚跟处，所述第二真空隔热管的一端与所述第一真空隔热管相连，其另一端与靠近所述水平井脚跟处的所述自动配汽阀相连。

10.根据权利要求9所述的水平井均匀注汽管柱，其特征在于，所述第二真空隔热管与靠近所述水平井脚跟处的所述自动配汽阀之间连接有封隔器。