CN212428770U - 管式冲砂注汽装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式冲砂注汽装置，包括双通道泵，所述双通道泵下部连接有管式冲砂注汽工具，所述管式冲砂注汽工具包括抽油泵，所述抽油泵下端连接进油封汽管、冲砂外管；所述进油封汽管侧面设有进油孔，内部安装有封汽脱接管；所述冲砂外管侧面设有均量通孔；所述均量通孔沿圆周方向设置在所述冲砂外管的外周，在不同深度位置开有不同大小的均量通孔；本实用新型的优点在于：实现了稳定、高效、节能生产。

Description

管式冲砂注汽装置

技术领域

本实用新型涉及一种稠油井注汽前冲砂洗井装置，具体地说是一种管式冲砂注汽装置，属于稠油井注汽领域。

背景技术

在稠油井有杆采油井中，存在以下问题：

一，砂粒等杂质降低泵效，缩短寿命：抽油过程，地层油液向着抽油泵流动，砂粒也被油流带到抽油泵附近，因为砂粒密度较大，会逐渐沉积，造成砂面上移。当积砂深度达到一定程度时，导致抽油泵进液不足、抽空气锁、甚至干磨导致停产检泵；

二，注汽结垢易卡泵：稠油井生产，常用蒸汽吞吐工艺，向地下注入蒸汽，焖井后转抽采油。但是传统的注抽两用泵，有反馈泵、双进油泵，注汽时，蒸汽经过泵筒内孔，如果在泵筒内壁结垢，会导致转抽时，柱塞垢卡；

三，洗井深度不够：双进油泵，通过泵筒侧面的开孔注汽，洗井时，无法洗到固定阀以下的砂粒杂质。转抽时，泵效低、易砂卡；

四，洗井通道堵塞：在抽油泵以下，会连接几根尾管，洗井时，如果尾管内砂粒积满，洗井液无法洗通，导致洗井失败，也不能注汽，需要提油管检修；

五，油管环空洗井不彻底：如果直接通过尾管洗井后注汽，因为尾管环向冲洗不均匀，会遗留部分杂质。降低蒸汽在油层的通过性，甚至堵塞注汽通道，降低蒸汽效益。注汽后，砂层板结，转抽后抽油泵干磨，需要停产检修，浪费注汽成本。错过最佳采油时机。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种管式冲砂注汽装置，洗井深度大，圆周清砂率高，提高油层注汽渗透率，实现了稳定、高效、节能生产。

本实用新型的技术方案为：

一种管式冲砂注汽装置，包括双通道泵，所述双通道泵下部连接有管式冲砂注汽工具，所述管式冲砂注汽工具包括抽油泵，所述抽油泵下端连接进油封汽管、冲砂外管；

所述进油封汽管侧面设有进油孔，内部安装有封汽脱接管，用于将进油孔堵住，所述封汽脱接管的外径与所述进油封汽管内径相适应，能够沿着与所述进油封汽管上下滑动，所述进油封汽管的上下两端设有限位堵头，用于限制封汽脱接管的滑动距离；所述进油孔位于所述进油封汽管的上部，当封汽脱接管滑动到所述进油孔31上部时，将所述进油孔堵住，当封汽脱接管滑动到所述进油孔下部时，离开所述进油孔，使所述进油孔开启；

所述冲砂外管侧面设有均量通孔；所述均量通孔沿圆周方向设置在所述冲砂外管的外周，在不同深度位置开有不同大小的均量通孔。

其中，所述均量通孔由上至下孔径逐渐增大，且开口方向不相同，因为蒸汽是从油管上部过来的，所以离热源最近的均量通孔设计的最小，再往下大一些，底部的最大，可以使不同高度的均量通孔通过的蒸汽量比较均匀。蒸汽经过泵筒和外管之间的环形空间，不经过泵筒内壁。

进一步的，所述抽油泵设有采油总成，所述采油总成包括柱塞部分和泵筒部分，所述柱塞部分通过拉杆连接抽油杆柱；所述采油总成下部连接冲砂内管；所述冲砂内管上设有弹性凸台，所述封汽脱接管的内侧面设有与所述弹性凸台的凹槽，所述弹性凸台与所述封汽脱接管密闭配合，实现上提关闭进油孔，下放打开进油孔的功能。

抽油杆柱为从井口光杆一直到井下多根抽油杆连接组成的杆柱，安装时，通过下放抽油杆柱，使泵筒总成下部的皮碗总成，在外管底部座封定位。在柱塞部分和泵筒部分的配合下，通过柱塞的上、下往复运动，产生抽汲力，把油液输送到地面。

进一步的，所述双通道泵设有桥式注汽总成，所述桥式注汽总成的上端部连接油管柱，所述桥式注汽总成的下端部连接所述冲砂外管。

油管柱从井口一直连到井下抽油泵，通常是由多根油管通过螺纹连接。作用是连通井口和油层，输送油液、洗井液、蒸汽。

进一步的，所述冲砂内管与所述冲砂外管之间设置有冲砂注汽通道，上提抽油泵时，抽油泵带着冲砂内管一起上行，在冲砂内管下部形成砂层空腔，为冲砂洗井提供初始通道。

所述冲砂外管作用是引导油流、洗井液、蒸汽等介质流向。配合均量通孔，实现分层洗井、均匀注汽。

所述冲砂内管连接在采油总成的下部，作用是引导油流，洗井液，蒸汽等介质流向。

进一步的，所述冲砂外管的下端部还套接有伸缩管，注汽时，油管柱整体受热，会发生轴向伸长，导致油管柱整体会被顶弯，为了防止顶弯，需要在油管柱末端和人工井底之间，预留一段安全距离，然而会影响冲砂深度，导致冲砂不彻底；通过设置伸缩管，能够向内伸缩，在初次安装时，外管总成能够下放到底，保证了冲砂洗井彻底。

另外，所述伸缩管的上端部设有外缘，所述冲砂外管的下端部内侧设有与所述外缘相对应的内缘，通过设置内缘和外缘，将伸缩管限制在冲砂外管内，避免脱落。所述伸缩管与所述冲砂外管之间设有密封圈，实现了密封效果。所述密封圈可以设置在所述内缘处，并与所述伸缩管的外壁接触。

一种用于上述管式冲砂注汽装置的工艺，包括以下步骤：

（1）抽油泵底部被砂堵塞时，上提抽油杆柱，把采油总成提到所述双通道泵的桥式注汽总成里面，并扶正；

在上提抽油杆柱时，冲砂内管上的弹性凸台把封汽脱接管带着一起上行，并使封汽脱接管在限位堵头处被限位，封汽脱接管被限位停止后，继续上提抽油杆柱，冲砂内管协同抽油泵一起上行；

冲砂注汽通道打开，同时由于冲砂内管上提，强制带动砂粒上行，在原来积砂中，形成一个砂粒空腔，使原来比较紧的砂层，在冲砂内管带动下变得松散，方便冲洗；

（2）通过正洗井，将底部砂粒冲洗干净，通过均量通孔，将砂粒由上至下逐层洗出；

砂粒杂质洗净后，通过均量通孔，对各油层进行均匀注汽；因为均量通孔被砂埋的深度不同，流通阻力不同，会按照均量通孔由下至上的顺序依次逐层把砂粒冲走；

由于均量通孔沿着垂直方向由上至下孔径逐渐增大，且开口方向不相同，因为蒸汽是从油管上部过来的，所以离热源最近的均量通孔设计的最小，再往下大一些，底部的最大，从而可以使不同高度的均量通孔通过的蒸汽量比较均匀。蒸汽经过泵筒和外管之间的环形空间，不经过泵筒内壁。

（3）注汽后，将抽油杆下放，调好防冲距，即可抽油。

本实用新型的有益效果为：通过正洗井，将尾管内和油层底部的砂粒杂质冲洗干净；通过均量通孔，将砂粒逐层洗出。再通过均量通孔，对各油层进行均匀注汽；注汽时，蒸汽不经过抽油泵泵筒内壁，避免注汽后垢卡。注汽后，进泵杂质少，不易卡泵；洗井深度大，圆周清砂率高，提高了油层注汽渗透率，实现了稳定、高效、节能生产。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例稠油井冲砂注汽工艺的配套装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例抽油泵底部被砂堵塞时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例冲砂注汽通道打开的结构状态图；

图4为本实用新型实施例形成砂粒空腔的结构状态图；

图5为本实用新型实施例的冲砂注汽的状态图；

图6为本实用新型实施例的注汽后的状态图；

图7为本实用新型带有伸缩管的一种管式冲砂注汽装置的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种管式冲砂注汽装置，包括双通道泵1，所述双通道泵1下部连接有管式冲砂注汽工具，所述管式冲砂注汽工具的具体结构：包括抽油泵，所述抽油泵下端连接进油封汽管3、冲砂外管4；

所述进油封汽管3侧面设有进油孔31，内部安装有封汽脱接管32，用于将进油孔3堵住，所述封汽脱接管32的外径与所述进油封汽管3内径相适应，能够沿着与所述进油封汽管3上下滑动，所述进油封汽管3的上下两端设有限位堵头，用于限制封汽脱接管32的滑动距离；所述进油孔31位于所述进油封汽管3的上部，当封汽脱接管32滑动到所述进油孔31上部时，将所述进油孔31堵住，当封汽脱接管32滑动到所述进油孔31下部时，离开所述进油孔31，使所述进油孔31开启；

所述冲砂外管4侧面设有均量通孔41；所述均量通孔沿圆周方向设置在所述冲砂外管的外周，在不同深度位置开有不同大小的均量通孔。

其中，所述均量通孔由上至下孔径逐渐增大，且开口方向不相同，因为蒸汽是从油管上部过来的，所以离热源最近的均量通孔设计的最小，再往下大一些，底部的最大，可以使不同高度的均量通孔通过的蒸汽量比较均匀。蒸汽经过泵筒和外管之间的环形空间，不经过泵筒内壁。

所述抽油泵设有采油总成2，所述采油总成2包括柱塞部分和泵筒部分，所述柱塞部分通过拉杆连接抽油杆柱6；所述采油总成2下部连接冲砂内管5；所述冲砂内管5上设有弹性凸台51，所述封汽脱接管32的内侧面设有与所述弹性凸台51的凹槽，所述弹性凸台51和封汽脱接管32密闭配合，实现上提关闭进油孔，下放打开进油孔的功能。

抽油杆柱6为从井口光杆一直到井下多根抽油杆连接组成的杆柱，安装时，通过下放抽油杆柱6，使泵筒总成下部的皮碗总成，在外管底部座封定位。在柱塞部分和泵筒部分的配合下，通过柱塞的上、下往复运动，产生抽汲力，把油液输送到地面。

所述双通道泵1设有桥式注汽总成，所述桥式注汽总成的上端部连接油管柱7，所述桥式注汽总成的下端部连接所述冲砂外管4。

油管柱7从井口一直连到井下抽油泵，通常是由多根油管通过螺纹连接。作用是连通井口和油层，输送油液、洗井液、蒸汽。

所述冲砂内管5与所述冲砂外管4之间设置有冲砂注汽通道，上提抽油泵时，抽油泵带着冲砂内管5（中心管）一起上行，在冲砂内管下部形成砂层空腔8，为冲砂洗井提供初始通道。

所述冲砂外管作用是引导油流、洗井液、蒸汽等介质流向。配合均量通孔，实现分层洗井、均匀注汽。

所述冲砂内管连接在采油总成的下部，作用是引导油流，洗井液，蒸汽等介质流向。

如图7所示，所述冲砂外管4的下端部还套接有伸缩管9，注汽时，油管柱整体受热，会发生轴向伸长，导致油管柱整体会被顶弯，为了防止顶弯，需要在油管柱末端和人工井底之间，预留一段安全距离，然而会影响冲砂深度，导致冲砂不彻底；通过设置伸缩管9，能够向内伸缩，在初次安装时，外管总成能够下放到底，保证了冲砂洗井彻底。

另外，所述伸缩管9的上端部设有外缘，所述冲砂外管4的下端部内侧设有与所述外缘相对应的内缘，通过设置内缘和外缘，将伸缩管9限制在冲砂外管4内，避免脱落。所述伸缩管9与所述冲砂外管4之间设有密封圈42，实现了密封效果。所述密封圈可以设置在所述内缘处，并与所述伸缩管9的外壁接触。

一种用于上述管式冲砂注汽装置的工艺，包括以下步骤：

（1）抽油泵底部被砂堵塞时，如图2所示，上提抽油杆柱6，把采油总成2提到所述双通道泵1的桥式注汽总成里面，并扶正；

在上提抽油杆柱6时，冲砂内管5上的弹性凸台51把封汽脱接管32带着一起上行，并将封汽脱接管32在限位堵头处被限位；

停止后，继续上提抽油杆柱6，冲砂内管5协同抽油泵一起上行，（把抽油杆柱6提出井口，可对采油总成和冲砂内管进行检修，通过冲砂内管内部砂样，可分析油层出砂情况）；

冲砂注汽通道打开，同时由于冲砂内管5上提，强制带动砂粒上行，在原来积砂中，形成一个砂粒空腔（砂层空腔）8，使原来比较紧的砂层，在冲砂内管5带动下变得松散，方便冲洗，如图3-4所示；

（2）通过正洗井，将底部砂粒冲洗干净，通过均量通孔41，将砂粒由上至下逐层洗出，如图5所示；

正洗井：通过油管在采油树上的开口，注入洗井液。洗井液经过油层后，再从油管和套管之间环形空间返回地面。

反洗井：通过套管在采油树上的开口，注入洗井液。经过油管和套管之间环形空间到达油层后，再从油管内孔返回地面。

砂粒杂质洗净后，通过均量通孔41，对各油层进行均匀注汽；因为均量通孔被砂埋的深度不同，流通阻力不同，会按照均量通孔由下至上的顺序依次逐层把砂粒冲走；

由于均量通孔沿着垂直方向由上至下孔径逐渐增大，且开口方向不相同，因为蒸汽是从油管上部过来的，所以离热源最近的均量通孔设计的最小，再往下大一些，底部的最大，具体孔径根据油层出砂情况和井深确定。从而可以使不同高度的均量通孔通过的蒸汽量比较均匀。蒸汽经过泵筒和外管之间的环形空间，不经过泵筒内壁。

（3）注汽后，将抽油杆下放，调好防冲距，开始抽油，如图6所示。

Claims (7)

1.管式冲砂注汽装置，其特征在于：包括双通道泵，所述双通道泵下部连接有管式冲砂注汽工具，所述管式冲砂注汽工具包括抽油泵，所述抽油泵下端连接进油封汽管、冲砂外管；所述进油封汽管侧面设有进油孔，内部安装有封汽脱接管；所述冲砂外管侧面设有均量通孔；所述均量通孔沿圆周方向设置在所述冲砂外管的外周，在不同深度位置开有不同大小的均量通孔。

2.根据权利要求1所述的管式冲砂注汽装置，其特征在于：所述均量通孔由上至下孔径逐渐增大，且开口方向不相同。

3.根据权利要求1所述的管式冲砂注汽装置，其特征在于：所述抽油泵设有采油总成，所述采油总成包括柱塞部分和泵筒部分，所述柱塞部分通过拉杆连接抽油杆柱；所述采油总成下部连接冲砂内管；所述冲砂内管上设有弹性凸台，所述弹性凸台与所述封汽脱接管密闭配合，实现上提关闭进油孔，下放打开进油孔。

4.根据权利要求1所述的管式冲砂注汽装置，其特征在于：所述双通道泵设有桥式注汽总成，所述桥式注汽总成的上端部连接油管柱，所述桥式注汽总成的下端部连接所述冲砂外管。

5.根据权利要求3所述的管式冲砂注汽装置，其特征在于：所述冲砂内管与所述冲砂外管之间设置有冲砂注汽通道；上提抽油泵时，抽油泵带着冲砂内管一起上行，在所述冲砂内管下部形成有砂层空腔。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的管式冲砂注汽装置，其特征在于：所述冲砂外管的下端部还套接有伸缩管。

7.根据权利要求6所述的管式冲砂注汽装置，其特征在于：所述伸缩管的上端部设有外缘，所述冲砂外管的下端部内侧设有与所述外缘相对应的内缘，所述伸缩管与所述冲砂外管之间设有密封圈。

Images