CN204457704U - 一种注汽管柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种注汽管柱，其包括：纵长延伸的注汽管，所述注汽管具有相背对的第一端和第二端，所述第一端用于与外部的注汽装置相连接；设置于所述注汽管的侧壁或所述第二端上的注汽孔；套设于所述注汽管上的容器，所述容器内收容有具有预定数量的球体，所述容器具有低于在井口注入的汽体的温度的熔点。本实用新型实现了提供一种结构简单、施工方便、作业时间短、成本低的注汽管柱的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油天然气开采领域，尤其涉及一种注汽管柱。
背景技术
在油田的石油开采中，稠油油藏相对于稀油油藏而言，具有油藏埋藏浅、储集层胶结疏松、原油粘度高、天然能量少等特点，大多需要热力开采。热力采油主要是通过一些工艺措施使油层温度升高，降低稠油粘度，使稠油易于流动，从而将稠油采出。
热力采油一般采用的是全井光油管笼统蒸汽注入方式。由于稠油油藏中薄互油层交替分布、油藏动用程度不均衡造成高渗油层吸汽量大，吞吐效果好，动用程度高；低渗率油层则吸汽量少甚至不吸汽，动用程度差。随着注汽轮次的增加，高渗率油层因吸汽效果好采收率已达较高的水平，开采潜力下降，更严重的是有的高渗率油层甚至形成汽窜，注入蒸汽绝大部分进入其中；而低渗率油层注汽不足，造成蒸汽浪费，注汽效率低下，影响了低渗率油层原油的开采。
为了解决全井光油管笼统蒸汽注入方式所带来的问题，现有技术中采用热采封隔器将注汽井段分成若干个注汽单元进行分层注汽。这样每口井需同时下入若干个热采封隔器，并且每个注汽单元需下入单元注汽阀，作业难度大、单井施工成本高，生产周期长。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、施工方便、作业时间短、成本低的注汽管柱。
本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种注汽管柱，其包括：纵长延伸的注汽管，所述注汽管具有相背对的第一端和第二端，所述第一端用于与外部的注汽装置相连接；设置于所述注汽管的侧壁或所述第二端上的注汽孔；套设于所述注汽管上的容器，所述容器内收容有具有预定数量的球体，所述容器具有低于在井口注入的汽体的温度的熔点。
优选地，所述球体的密度为0.85g/cm3至0.95g/cm3。
优选地，所述球体的材料为30CrMoSiA。
优选地，所述熔点为250℃。
优选地，所述容器的材料为聚四氟乙烯塑料。
优选地，其包括：具有上接头和下接头的纵长延伸的管柱，所述上接头用于与所述注汽管的所述第二端相连接，所述管柱的侧壁上设置有注汽通孔。
优选地，其包括：刮球器，所述刮球器具有相背对的第一部分和第二部分，所述第一部分用于与所述管柱的所述下接头相连接，所述第二部分具有靠近套管的内壁的外壁，从而当所述刮球器向井口方向移动时，所述刮球器的外壁能将封堵套管孔眼的所述球体刮进所述刮球器内。
优选地，其包括：设置于所述刮球器上的孔道，所述孔道沿所述纵长延伸方向贯穿所述刮球器，所述孔道具有大于所述球体的直径。
优选地，其包括：用于与所述刮球器相连接的收球器，所述收球器为锥形体，所述收球器的底面在所述纵长延伸方向上具有逐渐变小的面积。
优选地，所述收球器具有能容纳所述预定数量的所述球体的内腔，所述收球器的侧壁上设置有开孔。
本实用新型提供的一种注汽管柱的有益效果是：本实用新型首先通过设置具有相背对的第一端和第二端的注汽管，该第一端用于与外部的注汽装置相连接，在注汽管的侧壁或第二端上设置注汽孔，在注汽管上套设有容器，该容器内收容有具有预定数量的球体，该容器具有低于在井口注入的汽体的温度的熔点，使得通过该注汽管上注汽孔向油井中进行注汽时，当油井内的温度达到容器的熔点时，容器熔化，从而该容器内的球体在注入汽体的汽流的作用下封堵高渗透率的油层部位的套管的射孔孔眼，从而可保证在高渗透层能够注入预定量的汽量后，过热蒸汽大量注入中低渗透率油层，实现了选择性定量注汽，启动中低渗透率油层，及油层均衡动用的目的，所以本实用新型实现了提供一种结构简单、施工方便、作业时间短、成本低的注汽管柱的目的；其次，在注汽过程中，由于高渗透率油层的吸收汽体的能力较中低渗透率油层吸收汽体的能力强，所以在球体未封堵高渗透率油层的套管的射孔孔眼时，注入的汽体主要注入高渗透率油层；通过设置球体的密度为0.85g/cm3至0.95g/cm3，由于球体的密度不大于注汽介质的密度，所以球体能悬浮于注入汽体中，实现了当收容球体的容器熔化后，该球体在注入汽体的高压汽流作用下运动到高渗透率油层的套管的射孔孔眼处封堵射孔孔眼，从而实现了对高渗透率的油层的封堵；再次，设定熔点为250℃，可保证高渗透率油层能够注入设计注汽量的1/3至1/2左右时，容器才开始熔化，从而球体才封堵高渗率油层的套管的射孔孔眼；然后，通过设置具有靠近套管的内壁的外壁的刮球器，实现了当注汽结束，向井口方向上提注汽管柱时，刮球器向井口方向移动，刮球器的外壁能将封堵套管孔眼的球体刮进刮球器内；最后，收球器的侧壁上设置有开孔实现了能将球体上的原油泄露到收球器的外部。
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本实用新型的注汽管的结构示意图；
图2本实用新型的容器的结构示意图；
图3本实用新型的结构示意图；
图4本实用新型的刮球器的结构示意图；
图5本实用新型的收球器的结构示意图；
图6本实用新型的注汽工艺结构示意图。
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所示，本实用新型提供一种注汽管柱，其包括：纵长延伸的注汽管10，所述注汽管10具有相背对的第一端11和第二端13，所述第一端11用于与外部的注汽装置相连接；设置于所述注汽管10的侧壁或第二端上的注汽孔15；套设于所述注汽管10上的容器17，所述容器17内收容有具有预定数量的球体19，所述容器17具有具有低于在井口注入的汽体的温度的熔点。
本实用新型提供的一种注汽管柱，通过设置具有相背对的第一端11和第二端13的注汽管10，该第一端11用于与外部的注汽装置相连接，在注汽管10的侧壁上设置注汽孔15，在注汽管10上套设有容器17，该容器17内收容有具有预定数量的球体19，该容器17具有低于注入的汽体的温度的熔点，使得通过该注汽管10上注汽孔15向油井中进行注汽时，当油井内的温度达到容器17的熔点时，容器17熔化，从而该容器17内的球体19在注入汽体的汽流的作用下封堵高渗透率油层的油层部位的套管的射孔孔眼，从而可保证在高渗透率油层能够注入预定量的汽量后，过热蒸汽大量注入中低渗透率油层，实现了选择性定量注汽，启动中低渗透率油层，及油层均衡动用的目的，所以本实用新型实现了提供一种结构简单、施工方便、作业时间短、成本低的注汽管柱的目的。
本实用新型提供的一种注汽管柱可以应用于石油井的现场取样。
如图1所示，在本实施方式中，纵长延伸的注汽管10，该注汽管10具有相背对的第一端11和第二端13，该第一端11用于与外部的注汽装置相连接，以使得外部的注汽装置能通过该第一端11向该注汽管10内注入高压蒸汽。
在该注汽管10的侧壁或第二端13上设置有注汽孔15，该注汽孔15用于使注汽管10内的高压蒸汽从注汽管10的内部流向注汽管10的外部井筒中，从而注入的蒸汽能进入到井筒的油层中。在本实施方式中，该注汽孔15密布在注汽管10的侧壁上，从而注汽孔15越多，通过注汽孔15向井筒中流入的蒸汽就越多，就能提高注汽效率。
在该注汽管10上套设有容器17，该容器17具有低于在井口注入的汽体的温度的熔点，且该容器17内收容有预定数量的球体19，从而当井内注入的蒸汽温度未达到熔点时，该容器17不会熔化，由于高渗透率油层的吸收汽体的能力较中低渗透率油层吸收汽体的能力强，所以此时通过注汽管10向井筒中注入的蒸汽主要注入井筒中高渗透率的油层中。在本实施方式中，该预定的温度为250℃，这样可保证高渗透率油层能够注入设计注汽量的1/3至1/2左右。该容器17的材料为聚四氟乙烯耐高温塑料。如图2所示，在本实施方式中，将该容器17在周向上分割成若干沿注汽管的纵长延伸方向的收纳槽21，球体19沿该收纳槽21的纵长延伸方向有序排列，从而收纳在容器17中。
该球体19的密度为0.85g/cm3至0.95g/cm3，由于球体19的密度不大于注汽介质的密度，所以球体19能悬浮于注入汽体中。所以当收容球体19的容器17熔化后，该球体19在注入汽体的高压汽流作用下运动到与高压汽流压力差更大的高渗透率油层的套管的射孔孔眼处，从而封堵射孔孔眼，从而实现了对高渗透率的油层的封堵。在本实施方式中，该球体19的材料为30CrMoSiA，直径为19mm至22mm且为钢制的空心球体。球体19表面镀覆Ni-P的合金，可有效防止高温蒸汽的汽蚀，安全实用。
该球体19的预订数量是指根据油井油层渗透率、孔隙度、油层射孔情况等综合资料确定欲堵层位，从而以欲堵层位射孔数量的1.2至1.5倍确定球体的数量。
如图3所示，在本实施方式中，纵长延伸的管柱23具有上接头25和下接头27，该上接头25用于与注汽管10的第二端13相连接。在该管柱23的侧壁上设置有注汽通孔29，该注汽通孔29用于使高压蒸汽从管柱23的内部流向管柱23的外部井筒中，从而注入的蒸汽能进入到井筒的油层中。在本实施方式中，该注汽通孔29密布在管柱23的侧壁上，从而注汽通孔29越多，通过注汽通孔29向井筒中流入的蒸汽就越多，就能提高注汽效率。
如图4所示，在本实施方式中，具有相背对的第一部分33和第二部分35的刮球器31用于与管柱23的下接头27相连接，从而当注汽完成时，该刮球器31用于使封堵套管射孔眼的球体从套管上剥落下来。该刮球器31的第一部分33与管柱23的下接头27相连接，该连接方式，可以是螺纹连接，也可以是其他的连接方式，并不限于此，例如焊接。该第二部分35具有靠近套管的内壁的外壁，从而当刮球器31向井口方向移动时，该刮球器31的外壁能将封堵套管孔眼的球体19刮进刮球器31内。在刮球器31上设置有孔道37，该孔道37沿纵长延伸方向贯穿刮球器31，该孔道37具有大于球体19的直径，从而当刮球器31将球体19刮进刮球器31内时，球体19能流入孔道37内。
如图5所示，在本实施方式中，收球器39用于与刮球器31的第二部分35相连接，使得刮球器31刮落下来的球体19能通过孔道37流入该收球器39内。该收球器39为钢制锥形体，该收球器39的底面41在纵长延伸方向上具有逐渐变小的面积。如图4所示，该收球器39具有能容纳预定数量的球体的内腔43，如图6所示，该收球器39的侧壁上设置有开孔45，以使得球体19上的原油能通过该开孔45泄露到收球器39的外部。如图4所示，在该收球器39内沿收球器39的轴向设置有一杆体47，该杆体47的一端与刮球器31相连接，另一端伸出该收球器39，并用螺母拧紧，该杆体47起到进一步固定收球器39的作用。
如图6所示，本实用新型提供的一种注汽管柱在注汽时，首先将球体19装入注汽管10的外壁上的容器17中，将管柱23的上接头25连接在注汽管10的第二端13上，管柱23的下接头27与刮球器31的第一部分33相连接，收球器39连接在刮球器31的第二部分35上，将连接了管柱23、刮球器31和收球器39的注汽管10下入到油井中的高渗透率的油层的位置，使得其中的管柱23下至高渗透率油层段的中部位置，容器17下至高渗透率油层段上界3m至5m，收球器39下至高渗透率油层段下界3m至5m。开始从注汽管10的第一端11进行注汽，注入井筒中的蒸汽被高渗透率油层吸收，当井筒中温度达到容器17的熔点，在本实施方式中为250℃时，容器17熔化，由于球体19的密度不大于注入汽体的密度，所以在注入汽体的高压汽流作用下球体19被高压汽流带动到与高压汽流压力差更大的高渗透率油层的套管的射孔孔眼处，从而封堵射孔孔眼，从而实现了对高渗透率的油层的封堵，从而可保证在高渗透层能够注入预定量的汽量后，过热蒸汽大量注入中低渗透率油层，实现了选择性定量注汽，启动中低渗透率油层，及油层均衡动用的目的，实现了本实用新型提供一种结构简单、施工方便、作业时间短、成本低的注汽管柱的目的。当注汽作业完成后，停止注汽，一部分球体19会在重力的作用下下落至刮球器31，然后通过刮球器31的孔道37落入收球器39中，对于那些封堵高渗透率油层射孔眼的球体19，通过如下方式实现收球：向井口方向上提注汽管10，由于刮球器31具有靠近套管的内壁的外壁，所以刮球器31向井口方向移动，刮球器31的外壁能将封堵套管孔眼的球体刮进刮球器内，从而将球体19收进收球器39内，实现球体19的安全有效的收回，此时，起出注汽管10即可完成注汽过程。
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)
1.一种注汽管柱，其特征在于，其包括：
纵长延伸的注汽管，所述注汽管具有相背对的第一端和第二端，所述第一端用于与外部的注汽装置相连接；
设置于所述注汽管的侧壁或所述第二端上的注汽孔；
套设于所述注汽管上的容器，所述容器内收容有具有预定数量的球体，所述容器具有低于在井口注入的汽体的温度的熔点。
2.根据权利要求1所述的注汽管柱，其特征在于：所述球体的密度为0.85g/cm3至0.95g/cm3。
3.根据权利要求1所述的注汽管柱，其特征在于：所述球体的材料为30CrMoSiA。
4.根据权利要求1所述的注汽管柱，其特征在于：所述熔点为250℃。
5.根据权利要求1所述的注汽管柱，其特征在于：所述容器的材料为聚四氟乙烯塑料。
6.根据权利要求1所述的注汽管柱，其特征在于，其包括：具有上接头和下接头的纵长延伸的管柱，所述上接头用于与所述注汽管的所述第二端相连接，所述管柱的侧壁上设置有注汽通孔。
7.根据权利要求6所述的注汽管柱，其特征在于，其包括：刮球器，所述刮球器具有相背对的第一部分和第二部分，所述第一部分用于与所述管柱的所述下接头相连接，所述第二部分具有靠近套管的内壁的外壁，从而当所述刮球器向井口方向移动时，所述刮球器的外壁能将封堵套管孔眼的所述球体刮进所述刮球器内。
8.根据权利要求7所述的注汽管柱，其特征在于，其包括：设置于所述刮球器上的孔道，所述孔道沿所述纵长延伸方向贯穿所述刮球器，所述孔道具有大于所述球体的直径。
9.根据权利要求8所述的注汽管柱，其特征在于，其包括：用于与所述刮球器相连接的收球器，所述收球器为锥形体，所述收球器的底面在所述纵长延伸方向上具有逐渐变小的面积。
10.根据权利要求9所述的注汽管柱，其特征在于：所述收球器具有能容纳所述预定数量的所述球体的内腔，所述收球器的侧壁上设置有开孔。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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