CN210289731U - 井下射流掺稀混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下射流掺稀混合器，该井下射流掺稀混合器包括：油管短节、与所述油管短节连接的筛管以及设置在所述油管短节内的内衬喷管，其中：所述内衬喷管包括喷嘴，所述喷嘴伸入所述筛管内；所述油管短节的下部与采油管柱的稠油出口连通，以使稠油进入所述内衬喷管并从所述喷嘴中喷出；所述筛管置于稀油或降粘剂中，稠油从所述喷嘴中喷出驱使所述稀油或降粘剂通过所述筛管的筛孔进入所述筛管中与稠油混合形成混合流体；所述筛管的上部与采油管柱的混合流体入口连通，以将所述混合流体送入采油管柱。本实用新型解决了现有技术的井下液体混合工具易堵塞、影响油井产量、混合不充分的技术问题。

Description

井下射流掺稀混合器

技术领域

本实用新型涉及稠油开采领域，具体而言，涉及一种井下射流掺稀混合器。

背景技术

稠油、超稠油在举升过程中，随着温度、压力的下降，轻质组分的析出，原油粘度逐渐增大，造成原油举升困难，甚至堵塞井筒。环空掺稀或降粘剂技术为超稠油、稠油掺稀举升开采提供了一种行之有效的手段，但往往由于稠油与稀油或降粘剂混合不均匀，从而对设备造成影响或浪费稀油，增加了生产成本。井下混配工艺技术，能够使稠油与稀油或降粘剂充分混合，增强混合油在井筒内的流动性，对于提高稀油或降粘剂利用率、节约稀油或降粘剂用量、弥补稀油缺口具有重要意义，目前被广泛应用于稠油、超稠油生产过程中。因此，良好的井下混合工具，使稠油与稀油充分混合，就显得极为重要。

目前，井下液体混合工具研究较少，主要分为静态和动态混合器两种：静态混合器是采用在管道内安装相互垂直的异型模版，形成特殊通道的方法改变流经介质的流动状态来使两种或多种介质得到混合。但是对于高粘稠油掺稀或化学降粘时，由于稠油油质较稠，流动过程中运动摩阻较大，容易堵塞流道，另外通过混合器时，井筒流动介质多次与变径挡板接触而改变流动方向，压降较多，一定程度上影响了油井产量。动态混合器虽然无需另外增加动力设备就能够起到混合效果，但是冲击叶轮的驱动力受日产液量的影响较大，当日产液量较低、油质较稠时，就需要掺入大量稀油或降粘剂才能保证叶轮转动，不利于稠油与稀油或降粘剂充分混合，同时也浪费了大量稀油或降粘剂。

因此，井下掺稀或降粘剂生产时，需要一种能够依靠自身冲击力形成良好掺混效果的工具。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种井下射流掺稀混合器，以解决现有技术的井下液体混合工具易堵塞、影响油井产量、混合不充分的技术问题。

本实用新型的井下射流掺稀混合器包括：油管短节、与所述油管短节连接的筛管以及设置在所述油管短节内的内衬喷管，其中：

所述内衬喷管包括喷嘴，所述喷嘴伸入所述筛管内；所述油管短节的下部与采油管柱的稠油出口连通，以使稠油进入所述内衬喷管并从所述喷嘴中喷出；所述筛管置于稀油或降粘剂中，稠油从所述喷嘴中喷出驱使所述稀油或降粘剂通过所述筛管的筛孔进入所述筛管中与稠油混合形成混合流体；所述筛管的上部与采油管柱的混合流体入口连通，以将所述混合流体送入采油管柱。

可选的，该井下射流掺稀混合器还包括：混流管，所述混流管分别与所述筛管以及所述采油管柱的混合流体入口连接，所述混流管包括扩散腔，所述扩散腔的横截面从上之下逐渐变小，所述扩散腔的下部与所述筛管连通，所述扩散腔的上部与所述采油管柱的混合流体入口连通。

可选的，所述混流管还包括聚拢腔，所述聚拢腔的横截面从上之下逐渐变大，所述聚拢腔的下部与所述筛管连通，所述聚拢腔的上部与所述扩散腔连通。

可选的，所述混流管还包括混合腔，所述混合腔的横截面大小一致，所述混合腔的下部与所述聚拢腔连通，所述混合腔的上部与所述扩散腔连通。

可选的，所述筛孔的尺寸根据储层砂体的尺寸确定。

可选的，所述内衬喷管可拆装的设置在油管短节内。

可选的，所述喷嘴采用硬质合金复合材料。

可选的，所述喷嘴的收缩角的范围为30度至60度。

可选的，所述筛管包括：割缝筛管。

可选的，所述筛管包括：打孔油管。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的井下射流掺稀混合器结构简单，可靠耐用，掺混效果好。稠油在抽油杆柱塞或是电泵动力下，经油管短节喷嘴收缩喷出，为稀油混合提供驱动力，保证混合器具有持续良好的混合效果，也防止了堵塞影响油井产量。

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。在附图中：

图1是本实用新型实施例井下射流掺稀混合器的结构图；

图2是本实用新型实施例油套环空掺稀示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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做出创造性劳动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，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“内”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型提供了一种井下射流掺稀混合器，用于设置在采油管柱上对采油管柱中的稠油进行掺稀。

如图1所示，本实用新型实施例的井下射流掺稀混合器包括：油管短节1、与油管短节1连接的筛管3以及设置在油管短节1内的内衬喷管2。内衬喷管1的上端为喷嘴4，该喷嘴4伸入筛管3内。油管短节1的下部与采油管柱的稠油出口连通，稠油在抽油杆柱塞或是电泵动力下进入内衬喷管2中并从喷嘴4中喷出进入到筛管3中。筛管3置于稀油或降粘剂中，筛管3的侧部设置有筛孔，稀油或降粘剂可以通过筛孔进入到筛管3中。当稠油经由喷嘴4收缩喷出，在筛管3中形成负压，将稀油或降粘剂通过筛管3的筛孔吸入到筛管3中，使稀油或降粘剂与筛管3中的稠油混合形成混合流体。该筛管3的上部与采油管柱的混合流体入口连通，以将形成的混合流体送入采油管柱中。

本实用新型的井下射流掺稀混合器的工作原理为：稠油在抽油杆柱塞或是电泵动力下，经内衬喷管2的喷嘴4收缩喷出，在筛管3中形成负压腔，将稀油或降粘剂通过筛管3的筛孔吸入到筛管3的负压腔中，使稀油或降粘剂与负压腔中的稠油混合形成混合流体，进而混合流体被送入采油管柱并通过抽油杆柱塞或是电泵举升至地面。

在本实用新型的实施例中，上述负压腔可以为筛管3与喷嘴4所形成的腔体，当稠油经内衬喷管2的喷嘴4收缩喷出时，该负压腔中产生负压将稀油或降粘剂通过筛管3的筛孔吸入到负压腔中。

如图1所示，本实用新型实施例的井下射流掺稀混合器还包括混流管7，混流管7的下部与筛管3的上部连接，混流管7的上部连接采油管柱的混合流体入口，以将混合流体送入采油管柱。该混流管7中具有扩散腔8，该扩散腔8呈喇叭形状，其横截面为圆形且从上之下逐渐变小。该扩散腔8用于对形成的混合流体进行扩散，使混合流体产生紊流，便于稠油和稀油(或降粘剂)充分混合。

如图1所示，该混流管7中还具有聚拢腔5，该聚拢腔5呈倒喇叭形状，其横截面为圆形且从上到下逐渐变大。该聚拢腔5的下部与筛管3连通，用于对筛管3 排出的混合流体进行聚拢，该聚拢腔5的上部与扩散腔8导通，以对混合流体进行扩散。该聚拢腔5用于先对混合流体进行聚拢，再由扩散腔8进行扩散，使稠油和稀油(或降粘剂)混合更充分。

如图1所示，该混流管7中还具有混合腔6，该混合腔6设置在聚拢腔5和扩散腔8之间，用于对聚拢腔5聚拢的混合流体进行混合，以及将混合流体送入扩散腔8进行扩散，使稠油和稀油(或降粘剂)混合更充分。该混合腔6的横截面为圆形且大小一致。

在本实用新型的可选实施例中，油管短节1的下部通过设置在内衬喷管2上的内母螺纹以及采油管柱上的外公螺纹，实现油管短节1与采油管柱连接。油管短节1可以通过螺纹与筛管3连接。筛管3可以通过螺纹与混流管7连接。

在本实用新型的实施例中，内衬喷管2固定在油管短节1的内壁上，优选的，该内衬喷管2可拆装的设置在油管短节1内，便于后续更换内衬喷管2。

在本实用新型的实施例中，筛管3上筛孔也起到防砂挡砂的作用，该筛孔的尺寸可以根据储层砂体的尺寸来确定。也可以根据储层实际出砂情况设计筛孔尺寸或挡砂精度。在本实用新型的实施例中，筛管3可以为割缝筛管或打孔油管。

在本实用新型的实施例中，喷嘴4可以整体伸入到筛管3中，也可以仅部分伸入到筛管3中。

在本实用新型的实施例中，本实用新型的井下射流掺稀混合器设置在油套环空中，如图2所示，该油套环空与混合器直接的空腔中设置有稀油或降粘剂，该稀油或降粘剂可以通过筛管3的筛孔进入到筛管3中。

在本实用新型的实施例中，喷嘴4采用硬质合金复合材料，具有耐腐蚀、耐冲击、易加工等优点。该喷嘴4的形状和出口直径可根据油井不同的实际生产能力进行适当调整，在保证良好的混配效果的前提下，达到节约稀油用量、提高稀油利用率的目的。喷嘴4的收缩角可根据油井产量设计，一般设计在30°至60°之间。

图2是本实用新型实施例油套环空掺稀示意图，在图2中，10、12、14分别为具有一定长度的油管，11是本实用新型的混合器，13为一筛管，9为电泵或活塞，15为套管。如图2所示，在电泵9(或活塞)的作用下，稠油经过筛管13上的筛孔进入到油管12，该筛管13可以起到防砂挡砂的作用。稠油通过油管12进入到本实用新型的混合器11中进行掺稀，套管15中填充有稀油或降粘剂，稀油或降粘剂进入混合器11中实现对稠油进行掺稀。掺稀后的混合流体送入到油管10 中，进而通过电泵9(或活塞)送入到油管14并举升至地面。

由以上描述可以看出，本实用新型的井下射流掺稀混合器结构简单，可靠耐用，掺混效果好，具有至少以下优点：

1、稠油在抽油杆柱塞或是电泵动力下，经油管短节喷嘴收缩喷出，为稀油混合提供驱动力，保证混合器具有持续良好的混合效果，喷嘴形状及出口直径可以根据实际生产需要进行调整；

2、喷嘴采用硬质合金复合材料，具有耐腐蚀、耐冲击、易加工等优点；

3、油管短节内衬喷管安装、拆卸、更换方便；

4、割缝筛管或打孔油管3不仅可以作为掺稀通道与井筒稠油混合，同时也能起到防砂挡砂的作用，可根据储层实际出砂情况设计缝宽或挡砂精度；

5、喷嘴出口直径，可根据油井不同的实际生产能力进行适当调整，在保证良好的混配效果的前提下，达到节约稀油用量、提高稀油利用率的目的；

6、该混合器可以多级串联使用，进一步提高了混合器的搅拌混合效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井下射流掺稀混合器，其特征在于，包括：油管短节、与所述油管短节连接的筛管以及设置在所述油管短节内的内衬喷管，其中：

所述内衬喷管包括喷嘴，所述喷嘴伸入所述筛管内；所述油管短节的下部与采油管柱的稠油出口连通，以使稠油进入所述内衬喷管并从所述喷嘴中喷出；所述筛管置于稀油或降粘剂中，稠油从所述喷嘴中喷出驱使所述稀油或降粘剂通过所述筛管的筛孔进入所述筛管中与稠油混合形成混合流体；所述筛管的上部与采油管柱的混合流体入口连通，以将所述混合流体送入采油管柱。

2.根据权利要求1所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，还包括：混流管，所述混流管分别与所述筛管以及所述采油管柱的混合流体入口连接，所述混流管包括扩散腔，所述扩散腔的横截面从上之下逐渐变小，所述扩散腔的下部与所述筛管连通，所述扩散腔的上部与所述采油管柱的混合流体入口连通。

3.根据权利要求2所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，所述混流管还包括聚拢腔，所述聚拢腔的横截面从上之下逐渐变大，所述聚拢腔的下部与所述筛管连通，所述聚拢腔的上部与所述扩散腔连通。

4.根据权利要求3所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，所述混流管还包括混合腔，所述混合腔的横截面大小一致，所述混合腔的下部与所述聚拢腔连通，所述混合腔的上部与所述扩散腔连通。

5.根据权利要求1所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，所述筛孔的尺寸根据储层砂体的尺寸确定。

6.根据权利要求1所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，所述内衬喷管可拆装的设置在油管短节内。

7.根据权利要求1所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，所述喷嘴采用硬质合金复合材料。

8.根据权利要求1所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，所述喷嘴的收缩角的范围为30度至60度。

9.根据权利要求1所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，所述筛管包括：割缝筛管。

10.根据权利要求1所述的井下射流掺稀混合器，其特征在于，所述筛管包括：打孔油管。

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