CN208830981U - 注气稳压装置及注气管柱 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种注气稳压装置及注气管柱，所述注气稳压装置包括：纵长延伸的外管、以及安装于所述外管内的分流体；其中，所述分流体与所述外管同向延伸；所述分流体和所述外管形成与所述分流体上方相通的第一通道、以及和所述分流体下方相通的第二通道；所述第一通道和所述第二通道之间具有连通口；所述连通口设置有封堵件；所述封堵件具有将所述连通口封堵的封堵作用力；在所述第一通道和所述第二通道之间的压差大于所述封堵作用力时，将所述封堵件打开以连通所述第一通道和所述第二通道。该注气稳压装置及注气管柱能够实现注气的平稳作业，解决油田注气作业过程中压力波动产生的影响。

Description

注气稳压装置及注气管柱

技术领域

本申请涉及石油开采设备领域，尤其涉及一种注气稳压装置及注气管柱。

背景技术

注气开采法是为提高油田采收率，将气体(天然气、二氧化碳、氮气或空气)通过注入井注入到油层中，以补充和保持油层能量的方法。通过注入空气可以进行热采稠油，增加驱油动力的同时，造成混相驱动或改善油的流动性能，提高采收率。

在目前的注气作业中，注气管柱通过打开对应油层的阀门开关，将注气通道打开，从而向相应油层注气。由于阀门的骤然开闭，流体的惯性冲击等因素往往存在压力波动。

但是，压力波动导致的冲击，往往会产生正常工作压力数倍的压力峰值，可能导致一些精密注气装置的损坏、注气控制工具产生误动作，影响油田生产作业的正常进行。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请的目的是提供一种注气稳压装置及注气管柱，以实现注气的平稳作业，解决油田注气作业过程中压力波动产生的影响。

本申请的技术方案如下：

一种注气稳压装置，包括：纵长延伸的外管、以及安装于所述外管内的分流体；其中，

所述分流体与所述外管同向延伸；所述分流体和所述外管形成与所述分流体上方相通的第一通道、以及和所述分流体下方相通的第二通道；所述第一通道和所述第二通道之间具有连通口；所述连通口设置有封堵件；所述封堵件具有将所述连通口封堵的封堵作用力；在所述第一通道和所述第二通道之间的压差大于所述封堵作用力时，将所述封堵件打开以连通所述第一通道和所述第二通道。

作为一种优选的实施方式，所述连通口朝上开口；所述封堵件依靠重力将所述连通口封堵。

作为一种优选的实施方式，所述分流体具有沿其长度方向将其贯通的贯通孔；所述贯通孔的上端被封堵；所述封堵件位于所述分流体的贯通孔中。

作为一种优选的实施方式，所述封堵件为阀球结构；所述贯通孔的内壁上设有形成所述连通口的台阶结构。

作为一种优选的实施方式，所述分流体的外壁具有与所述外管的内壁密封连接的密封连接部；所述分流体的外壁和所述外管的内壁之间的环形空间形成所述第二通道；所述第二通道位于所述密封连接部下方。

作为一种优选的实施方式，所述第一通道沿所述分流体的长度方向将所述分流体的管壁贯通；所述分流体的管壁上还设有沿径向将其管壁贯通的连通孔；所述连通孔与所述第一通道互不连通；所述连通孔将所述贯通孔与所述第二通道相连通。

作为一种优选的实施方式，所述第一通道的下端和所述贯通孔的下端相连通。

作为一种优选的实施方式，所述分流体的上端设有将贯通孔上端封堵的上堵头；所述分流体的下端设有下堵头；所述下堵头位于所述第一通道和所述连通口的下方；所述第一通道的下端通过径向通道与所述贯通孔相连通。

作为一种优选的实施方式，所述贯通孔内设有具有所述台阶结构的球座环；所述球座环的下方设有固定连接所述贯通孔内壁上的固定环；所述固定环和所述下堵头之间形成所述径向通道。

作为一种优选的实施方式，所述第一通道的横截面所对应的圆心角大于180度。

作为一种优选的实施方式，所述连通孔被设置为所述封堵件无法通过。

作为一种优选的实施方式，所述分流体的上端通过连接管连接上接头；所述外管的下端连接有下接头。

一种注气管柱，包括：

油管；

如上任一所述的注气稳压装置；所述注气稳压装置连接所述油管。

有益效果：

本申请实施方式中的注气稳压装置在注气时，需要注气压力大于封堵件的封堵作用力时才能将封堵件打开，如此可以避免封堵件快速开启形成的冲击，降低压力波动产生的几率，对于注气形成稳压，为注气作业提供平稳气源。

同时，在停止注气后封堵件依靠封堵作用力可以将连通口封堵，从而阻断第一通道和第二通道之间连通，防止已经注入的气体返吐，提升了注气作业的稳定性。

本申请所提供的注气稳压装置可以直接串联在油管上，形成注气管柱的一部分，布局灵活，并能稳定注气压力，减少压力波动，并且结构简单，环境适应性好，能适应振动、冲击、出砂等恶劣环境，具有不易被阻塞，长效性好的优点。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式提供的注气稳压装置结构示意图；

图2是图1的分流体结构示意图；

图3是图2的横截面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3。本申请实施方式中提供一种注气稳压装置，包括：纵长延伸的外管8、以及安装于所述外管8内的分流体4。

其中，所述分流体4与所述外管8同向延伸。外管8套设于分流体4外。所述分流体4和所述外管8形成与所述分流体4上方相通的第一通道11、以及和所述分流体4下方相通的第二通道12。所述第一通道11和所述第二通道12之间具有连通口15。所述连通口15设置有封堵件5。所述封堵件5具有将所述连通口15封堵的封堵作用力。在所述第一通道11和所述第二通道12之间的压差大于所述封堵作用力时，将所述封堵件5打开以连通所述第一通道11和所述第二通道12。

本申请实施方式中的注气稳压装置在注气时，需要注气压力大于封堵件5的封堵作用力时才能将封堵件5打开，如此可以避免封堵件5快速开启形成的冲击，降低压力波动产生的几率，对于注气形成稳压，为注气作业提供平稳气源。

同时，在停止注气后封堵件5依靠封堵作用力可以将连通口15封堵，从而阻断第一通道11和第二通道12之间连通，防止已经注入的气体返吐，提升了注气作业的稳定性。

本申请所提供的注气稳压装置可以直接串联在油管上，形成注气管柱的一部分，布局灵活，并能稳定注气压力，减少压力波动，并且，结构简单，环境适应性好，能适应振动、冲击、及出砂等恶劣环境，具有不易被阻塞，长效性好的优点。

在本申请实施方式中，封堵件5在所述封堵作用力的作用下将连通口15封堵。封堵作用力可以为弹性力，也可以为重力。优选的实施例中，所述连通口15朝上开口。所述封堵件5依靠重力将所述连通口15封堵。该实施例中，封堵作用力为重力。

如此可以无需设置对封堵件5施加复位力的偏压结构，降低制造成本，并且结构简单。在停止注气后封堵件5依靠重力即可将连通口15封堵，从而阻断第一通道11和第二通道12之间连通，防止已经注入的气体返吐，提升了注气作业的稳定性。

在正常情况下(不注气时)，封堵件5落座在连通口15的上方将连通口15封堵。封堵件5与连通口15可以为球面密封。所述第一通道11和所述第二通道12之间的压差(注气压力)小于封堵件5的重力时，封堵件5将连通口15封堵，第一通道11和第二通道12相阻断。

在本实施方式中，分流体4整体呈管状。所述分流体4具有沿其长度方向将其贯通的贯通孔16。所述贯通孔16的上端被封堵。所述封堵件5位于所述分流体4的贯通孔16中。

在本申请实施方式中，封堵件5可以为锥形体、也可以为球体。较佳的，所述封堵件5为阀球结构(球体结构)。所述贯通孔16的内壁上设有形成所述连通口15的台阶结构。连通口15的孔径小于封堵件5的直径。台阶结构位于封堵件5的下方。贯通孔16的孔径大于封堵件5的直径，从而封堵件5可以向上动作，离开连通口15以将连通口15打开。

在本实施方式中，所述分流体4的外壁具有与所述外管8的内壁密封连接的密封连接部17。所述分流体4的外壁和所述外管8的内壁之间的环形空间形成所述第二通道12。所述第二通道12位于所述密封连接部17下方。

其中，外管8的上端通过内螺纹连接所述分流体4外壁上的外螺纹，并在靠近螺纹连接部17位的位置设有密封圈，通过密封圈将二者之间密封，防止气体泄漏。当然，分流体4也可以固定套设于外管8的内壁上，本申请并不以此为限制。

如图1、图2所示。所述第一通道11沿所述分流体4的长度方向将所述分流体4的管壁贯通。所述分流体4的管壁上还设有沿径向将其管壁贯通的连通孔13。所述连通孔13与所述第一通道11互不连通。所述连通孔13将所述贯通孔16与所述第二通道12相连通。分流体4的上方传输来的注气气流先进入第一通道11后，然后将封堵件5从连通口15顶开，经连通孔13进入第二通道12，实现注气。

在本实施方式中，分流体4为一体结构。分流体4可以通过钻孔车削在管体上加工形成。其中，所述连通孔13被设置为所述封堵件5无法通过。如此可以避免封堵件5在被注气压力顶起移动时从连通孔13跑出，导致无法复位而丧失稳压效果。具体的，连通孔13可以为圆孔，其孔径可以小于封堵件5的直径。

在本实施方式中，第一通道11和贯通孔16均沿外管8的轴向(长度方向)延伸，二者相互平行。贯通孔16沿分流体4的中心轴线开设延伸。贯通孔16和外管8同轴设置。贯通孔16可以为圆柱形通道。第一通道11开设在分流体4的管壁上，第一通道11的横截面沿圆弧延伸。具体的，如图3所示。第一通道11可以为圆弧形狭缝。为增大第一通道11的进气量，避免形成憋压，所述第一通道11的横截面(垂直于所述外管8的轴向的截面)所对应的圆心角大于180度。

在本实施方式中，分流体4的部分外壁未设置第一通道11，连通孔13沿径向穿过该管壁，将贯通孔16和第二通道12相连通。第一通道11和第二通道12通过(部分)贯通孔16相连通，连通口15位于该贯通孔16中。

在本实施方式中，所述第一通道11的下端和所述贯通孔16的下端相连通。贯通孔16的上端被封堵。第一通道11的上端与分流体4的上方相通，以使注入的空气仅能进入第一通道11中。

所述分流体4的上端设有将贯通孔16上端封堵的上堵头3。所述分流体4的下端设有下堵头9；所述下堵头9位于所述第一通道11和所述连通口15的下方。所述第一通道11的下端通过径向通道14与所述贯通孔16相连通。

具体的，上堵头3可以贯通孔16的上端螺纹连接。下堵头9也可以与分流体4的下端螺纹连接。位于分流体4的下端的部分贯通孔16的外径扩大，至第一通道11的外径，如此实现将贯通孔16和第一通道11相连通。下堵头9的外径大于上堵头3的外径，下堵头9的外径与第一通道11所在外圆的最大直径相等。

为实现封堵件5的安装和更换。所述贯通孔16内设有所述台阶结构的球座环6。所述球座环6的下方设有固定连接所述贯通孔16内壁上的固定环7。所述固定环7和所述下堵头9之间形成所述径向通道14。固定环7螺纹连接在贯通孔16中，并将球座环6夹紧在固定环7和贯通孔16中的环形凸起之间，将球座环6位置固定。在需要更换球座环6时，将固定环7卸下即可，操作简便。

所述分流体4的上端通过连接管2连接上接头1。所述外管8的下端连接有下接头10。其中，上接头1的上端和下接头10的下端均可以设有外螺纹。该注气稳压装置通过上接头1、下接头10直接与油管螺纹连接，串联在整个注气管柱上，实现灵活布局。气流从上接头1进入环缝结构的第一通道11中，再经过径向通道14进入贯通孔16中将封堵件5顶抵打开，被封堵件5稳压，然后经连通孔13进入第二通道12中，再进入下接头10，为注气作业提供平稳气源。

本申请实施方式提供一种简单可靠地稳压注气装置来实现注气的平稳作业，解决了油田注气作业压力波动的问题，有效的提升了注气施工作业的成功率，消除了压力波动的冲击危害，同时环境适应性好，能适应振动、冲击、及出砂等恶劣环境，具有不易被阻塞，长效性好的优点。

本申请实施方式中还提供一种注气管柱，包括：油管；如上任一所述的注气稳压装置；所述注气稳压装置连接所述油管。

要说明的是，本实施方式提供的注气管柱具有的油管部分、注气部分以及其他部分(例如封隔部分)等可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施方式所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施方式在范围上并不因此而受到限制。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (13)

1.一种注气稳压装置，其特征在于，包括：纵长延伸的外管、以及安装于所述外管内的分流体；其中，

所述分流体与所述外管同向延伸；所述分流体和所述外管形成与所述分流体上方相通的第一通道、以及和所述分流体下方相通的第二通道；所述第一通道和所述第二通道之间具有连通口；所述连通口设置有封堵件；所述封堵件具有将所述连通口封堵的封堵作用力；在所述第一通道和所述第二通道之间的压差大于所述封堵作用力时，将所述封堵件打开以连通所述第一通道和所述第二通道。

2.如权利要求1所述的注气稳压装置，其特征在于：所述连通口朝上开口；所述封堵件依靠重力将所述连通口封堵。

3.如权利要求1或2所述的注气稳压装置，其特征在于：所述分流体具有沿其长度方向将其贯通的贯通孔；所述贯通孔的上端被封堵；所述封堵件位于所述分流体的贯通孔中。

4.如权利要求3所述的注气稳压装置，其特征在于：所述封堵件为阀球结构；所述贯通孔的内壁上设有形成所述连通口的台阶结构。

5.如权利要求4所述的注气稳压装置，其特征在于：所述分流体的外壁具有与所述外管的内壁密封连接的密封连接部；所述分流体的外壁和所述外管的内壁之间的环形空间形成所述第二通道；所述第二通道位于所述密封连接部下方。

6.如权利要求5所述的注气稳压装置，其特征在于：所述第一通道沿所述分流体的长度方向将所述分流体的管壁贯通；所述分流体的管壁上还设有沿径向将其管壁贯通的连通孔；所述连通孔与所述第一通道互不连通；所述连通孔将所述贯通孔与所述第二通道相连通。

7.如权利要求6所述的注气稳压装置，其特征在于：所述第一通道的下端和所述贯通孔的下端相连通。

8.如权利要求7所述的注气稳压装置，其特征在于：所述分流体的上端设有将贯通孔上端封堵的上堵头；所述分流体的下端设有下堵头；所述下堵头位于所述第一通道和所述连通口的下方；所述第一通道的下端通过径向通道与所述贯通孔相连通。

9.如权利要求8所述的注气稳压装置，其特征在于：所述贯通孔内设有具有所述台阶结构的球座环；所述球座环的下方设有固定连接所述贯通孔内壁上的固定环；所述固定环和所述下堵头之间形成所述径向通道。

10.如权利要求6-9任一所述的注气稳压装置，其特征在于：所述第一通道的横截面所对应的圆心角大于180度。

11.如权利要求6-9任一所述的注气稳压装置，其特征在于：所述连通孔被设置为所述封堵件无法通过。

12.如权利要求1所述的注气稳压装置，其特征在于：所述分流体的上端通过连接管连接上接头；所述外管的下端连接有下接头。

13.一种注气管柱，其特征在于，包括：

油管；

如权利要求1-12任一所述的注气稳压装置；所述注气稳压装置连接所述油管。