CN215169899U - 一种油套环形空间注液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油套环形空间注液装置，油套环形空间注液装置包括外管部件，外管部件的侧壁上设有连通外管部件内外的放气阀；所述外管部件内设有中心管，所述中心管具有扩径部分，和/或所述外管部件具有缩径部分，以使得在中心管的下端与外管部件之间形成上端封闭、下端开口的环形空间，中心管上设有供液体进入的进液孔和供液体排出的出液孔；所述中心管的下端封闭，所述出液孔设于中心管的管壁且倾斜向下延伸，出液孔与环形空间对应，以使得当液体由出液孔中喷出后能够贴着外管部件以及套管的内壁向下流动并在油套环形空间内形成供气体上行的排气通道。

Description

一种油套环形空间注液装置

技术领域

本实用新型涉及一种油套环形空间注液装置。

背景技术

高含盐油藏开发过程中，油井抽汲生产中，产生液体在深井泵提升作用下沿油管内上行，伴生气则在压力和重力双重作用力下沿油套环形空间上行，两者通过井口设备的油套连通混合集输。气体为含盐垢等杂质的湿气，沿环空上行时，随温度和压力的不断降低，气体内含的盐垢开始逐渐结晶析出并附着在环空的管壁上，造成环空通道变小，随生产时间延长，析出量不断增加并堆积堵塞环形空间，造成采油管柱卡死，造成井下事故。

为杜绝井下事故发生，常用注液（药剂和清水）的方式定期清洁环空的盐垢，一般用泵车连接套管卡箍头，按压力0-3MPa，排量约为6m³/h向环空注液。但是目前存在的问题在于，由于油套环形空间盐垢附着使通道变得狭隘，注入的液体整体上封闭了油套环形空间，注液时会将环空内的气体整体向下压缩，且在套管卡卡箍头和泵车的管线上均无法进行排气，最终进入抽油泵内造成气锁故障，而潜油电泵将直接导致气锁停井和躺井。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油套环形空间注液装置，以解决现有技术中向油套环形空间注液时会将气体压入抽油泵内而造成抽油泵气锁故障的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的油套环形空间注液装置的技术方案是：一种油套环形空间注液装置，包括：

外管部件，上端为用于与泵车的管线相连的管线连接端，下端为用于与套管卡箍头相连的卡箍头连接端；

放气阀，设于外管部件的侧壁上并连通外管部件内外，以在向油套环形空间中注液时供顶替出的气体经放气阀排出；

所述外管部件内设有中心管，所述中心管具有扩径部分，和/或所述外管部件具有缩径部分，以使得在中心管的下端与外管部件之间形成上端封闭、下端开口的环形空间，中心管上设有供液体进入的进液孔和供液体排出的出液孔；

所述中心管的下端封闭，所述出液孔设于中心管的管壁且倾斜向下延伸，出液孔与环形空间对应，以使得当液体由出液孔中喷出后能够贴着外管部件以及套管的内壁向下流动并在油套环形空间内形成供气体上行的排气通道。

有益效果：外管部件与中心管之间形成环形空间，中心管的出液孔设置在中心管的管壁上并倾斜向下延伸，使得经中心管的出液孔喷出的液体能够贴着外管部件以及下方的套管内壁向下流动，由于液体贴合套管内壁向下流动，在油套环形空间的内侧就能够形成供油套环形空间内的气体向上流动的通道，进而能够通过放气阀排出。本实用新型的油套环形空间注液装置通过控制液体贴壁流动，能够形成液体下流、气体上排的双向流道，防止气体被压缩进入到泵中而出现气锁等现象。

优选地，所述出液孔的中心轴线与中心管的轴线之间有设定的角度，且出液孔的中心轴线与中心管的径向垂直切面之间有设定的角度，以使得液体经出液孔喷出后在外管部件的内壁上形成旋转流。旋转流能够使得液体更加的贴壁下行，而且能够增大流速，提高清洁盐垢的效果。

优选地，当所述外管部件具有所述缩径部分且中心管外径相等时，所述中心管与所述缩径部分密封配合，所述中心管的上端封闭，所述进液孔设于中心管的管壁上；

所述进液孔和出液孔分置在所述缩径部分的上下两侧，进液孔和出液孔中的至少一个的数量为至少两个，所述中心管沿上下方向可移动地设置在外管部件中，通过改变中心管的位置能够调节进液孔和/或出液孔被缩径部分遮挡的数量，以调节液体的流量。通过控制进液孔和/或出液孔被遮挡的数量，能够精准地调节液体的流量。

优选地，外管部件的所述缩径部分上设有内螺纹，所述中心管的外部设有外螺纹，所述中心管螺纹旋装在外管部件内。中心管螺纹装配在缩径部分上，方便进行调整。

优选地，所述中心管包括设有所述进液孔、出液孔的筒体，还包括封闭筒体两端的堵头，两堵头中的至少一个螺纹可拆装配在筒体上。至少一个堵头可拆装配，方便进行加工，且方便后续对中心管进行拆卸清洗。

优选地，外管部件包括上接头，上接头具有所述的管线连接端，上接头内具有缩径段；

外管部件还包括设于上接头的缩径段上的内导流管，以及设于上接头上的外管，外管具有所述卡箍头连接端，内导流管和外管沿上接头的径向由内向外间隔布置，内导流管、外管以及上接头配合形成上端封闭、下端开口的环形排气空间，所述放气阀设于所述外管上且与所述环形排气空间相对应。环形排气空间能够防止经中心管出液孔喷出的液体直接进入到放气阀中，在注液装置内部将气液分离开，降低排出气体的含水量。

附图说明

图1为本实用新型所提供的油套环形空间注液装置实施例1的结构示意图；

图2为图1中上接头的示意图；

图3为图1中外管、放气阀的示意图；

图4为图1中内导流管的示意图；

图5为图1中中心管的示意图；

附图标记说明：

100、上接头；101、缩径段；200、外管；300、内导流管；301、直筒部分；302、缩径部分；400、中心管；401、筒体；402、第一堵头；403、第二堵头；404、进液孔；405、出液孔；500、放气阀；600、进液空间；700、环形空间；800、环形排气空间。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的油套环形空间注液装置的具体实施例1：

如图1至图5所示，油套环形空间注液装置（以下简称为注液装置）在使用时连接在泵车的管线与套管卡箍头之间，向油套环形空间中注液以清洁盐垢。

注液装置包括外管部件，外管部件的上端在使用时与泵车的管线相连（定义该端为管线连接端），下端用来与套管卡箍头相连（定义该端为卡箍头连接端），此处的外管部件包括上接头100，图1和图2中，上接头100整体上为左右贯通的管体，左侧为与泵车的管线连接的内螺纹，右侧为与外管200相连的内螺纹，上接头100的内腔中部有缩径段101，缩径段101的内径较小，缩径段101而其余位置内径较大。外管部件还包括螺纹装配在缩径段101上的内导流管300，还包括安装在上接头100上的外管200，外管200在使用时与套管卡箍头相连。内导流管300、外管200以及上接头100一起形成了上端封闭、下端开口的环形排气空间800。在外管200的管壁上安装有放气阀500，放气阀500连通外管200的内外，供气体排出，放气阀500包括短节和阀门，能够开启和关闭。放气阀500具体采用焊接的方式固定在外管200上。

内导流管300的结构如图4所示，内导流管300整体上包括内径较大的直筒部分301和内径较小的缩径部分302，直筒部分301位于缩径部分302的右侧，缩径部分302的内径小于直筒部分301的内径。在直筒部分301的左侧端部加工有外螺纹，此处的外螺纹用来与上接头100中缩径段101的内螺纹相连。在缩径部分302的内部有内螺纹，此处的内螺纹用来与中心管400的外螺纹相连。

中心管400的结构如图5所示，中心管400整体上为两端封闭的管状体。中心管400包括左右贯通的筒体401，筒体401的左端安装有第一堵头402，右端安装有第二堵头403，此处第一堵头402与筒体401螺纹装配在一起，而第二堵头403与筒体401一体成型。当然，其他实施例中，两个堵头可以均与筒体分体加工再装配在一起，具体可以采用螺纹装配或焊接装配的方式。筒体401内有中心通道，在筒体401上径向开设有3个进液孔404和3个出液孔405，直径均为3mm，进液孔404与径向夹角为90°，出液孔405的中心轴线与筒体401的轴线之间的夹角为60°，且出液孔405的中心轴线与筒体401径向垂直切面之间的夹角为25°，以此使液体经出液孔405喷出后形成旋转流体。筒体401外壁通体开设外螺纹，能够安装在内导流管300缩径部分302的内螺纹上，通过旋转中心管400在内导流管300内螺纹上的行程，用来调节露出的进液孔404和出液孔405的数量，以此来控制注液排量。但安装时需要保证中心管400左侧至少露出一个进液孔404，出液孔405要达到2-3个。其中第一堵头402的左侧截面为四边形，方便进行旋拧。由于中心管400与内导流管300的缩径部分302配合，使得中心管400、缩径部分302以及内导流管300一起形成了上端封闭、下端开口的环形空间700，出液孔405喷出的液体喷到环形空间700中。

各部件装配完成后，如图1所示，注液装置内形成了位于缩径段101左侧的进液空间600，位于缩径段101右侧的环形空间环形空间700，进液空间600和环形空间700通过中心管400连通。在内导流管300和外管200之间形成环形排气空间800，放气阀500与环形排气空间800对应。

对采油井注液清洁盐垢时，首先计算出最为合理的注液排量，再用扳手旋转中心管400在内导流管300的行程，当注液排量限制在2m³/h时，中心管400左侧保留1个进液孔404与进液空间600连通，右侧保留3个出液孔404与环形空间700连通。然后将上接头100左侧连接泵车的管线，外管200右侧连接套管卡箍头。开始清洁盐垢时，将泵车泵压限定在3MPa，泵车注液1分钟后，油套环形空间即可形成注入液向下缓慢流动清洁盐垢、气体向上排出的双向流，此时打开放气阀500，注入液顶替出的气体即可到达环形排气空间800处聚集，从放气阀500排出。

应当说明的是，本实施例中的进液孔404和出液孔405均有三个，在实际加工时，只要保证进液孔404和出液孔405中的至少一个有两个或两个以上，就可以实现调节流量的目的。而放气阀500的位置可以根据实际情况进行改变，可以位于出液孔405的上方，也可以位于出液孔405的下方。

本实用新型油套环形空间注液装置的具体实施例2：

实施例1中，中心管螺纹装配在内导流管的缩径部分上。本实施例中，中心管可以采用滑动密封装配的方式安装在内导流管上，具体地，在中心管与内导流管的缩径部分之间设置有顶珠弹簧结构，通过设置多个凹槽能够实现多个位置的定位。

本实用新型油套环形空间注液装置的具体实施例3：

实施例1中，出液孔倾斜延伸，在环形间隔内形成旋转流。本实施例中，出液孔的中心轴线仅与中心管的轴线有设定的角度，而与中心管的径向垂直切面之间相互平行，使得液体经倾斜向下喷出而不再形成旋转流。

本实用新型油套环形空间注液装置的具体实施例4：

实施例1中，内导流管包括缩径部分，能够与中心管之间形成环形空间。本实施例中，内导流管内径相等，而中心管上有扩径部分，扩径部分、中心管和内导流管之间一起形成环形空间。或者，其他实施例中，内导流管的缩径部分和中心管的扩径部分可以同时存在并相互配合。

本实用新型油套环形空间注液装置的具体实施例5：

实施例1中，中心管的进液孔开设在中心管的管壁上。本实施例中，中心管的上端开放，此时的进液孔为中心管上端的开口。

本实用新型油套环形空间注液装置的具体实施例6：

实施例1中，外管部件包括上接头、外管和内导流管。本实施例中，外管部件仅包括上接头和外管，将内导流管取消，此时外管部件的缩径部分为上接头的缩径段，缩径段、中心管和外管之间形成环形空间。其中，上接头和外管可以为分体装配在一起的关系，也可以为一体成型的方式。

最后需要说明的是，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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)

1.一种油套环形空间注液装置，其特征在于：包括：

外管部件，上端为用于与泵车的管线相连的管线连接端，下端为用于与套管卡箍头相连的卡箍头连接端；

放气阀（500），设于外管部件的侧壁上并连通外管部件内外，以在向油套环形空间中注液时供顶替出的气体经放气阀（500）排出；

所述外管部件内设有中心管（400），所述中心管（400）具有扩径部分，和/或所述外管部件具有缩径部分（302），以使得在中心管（400）的下端与外管部件之间形成上端封闭、下端开口的环形空间（700），中心管（400）上设有供液体进入的进液孔（404）和供液体排出的出液孔（405）；

所述中心管（400）的下端封闭，所述出液孔（405）设于中心管（400）的管壁且倾斜向下延伸，出液孔（405）与环形空间（700）对应，以使得当液体由出液孔（405）中喷出后能够贴着外管部件以及套管的内壁向下流动并在油套环形空间内形成供气体上行的排气通道。

2.根据权利要求1所述的油套环形空间注液装置，其特征在于：所述出液孔（405）的中心轴线与中心管（400）的轴线之间有设定的角度，且出液孔（405）的中心轴线与中心管（400）的径向垂直切面之间有设定的角度，以使得液体经出液孔（405）喷出后在外管部件的内壁上形成旋转流。

3.根据权利要求1所述的油套环形空间注液装置，其特征在于：当所述外管部件具有所述缩径部分（302）且中心管（400）外径相等时，所述中心管（400）与所述缩径部分（302）密封配合，所述中心管（400）的上端封闭，所述进液孔（404）设于中心管（400）的管壁上；

所述进液孔（404）和出液孔（405）分置在所述缩径部分（302）的上下两侧，进液孔（404）和出液孔（405）中的至少一个的数量为至少两个，所述中心管（400）沿上下方向可移动地设置在外管部件中，通过改变中心管（400）的位置能够调节进液孔（404）和/或出液孔（405）被缩径部分（302）遮挡的数量，以调节液体的流量。

4.根据权利要求3所述的油套环形空间注液装置，其特征在于：外管部件的所述缩径部分（302）上设有内螺纹，所述中心管（400）的外部设有外螺纹，所述中心管（400）螺纹旋装在外管部件内。

5.根据权利要求3所述的油套环形空间注液装置，其特征在于：所述中心管（400）包括设有所述进液孔（404）、出液孔（405）的筒体（401），还包括封闭筒体（401）两端的堵头，两堵头中的至少一个螺纹可拆装配在筒体（401）上。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的油套环形空间注液装置，其特征在于：外管部件包括上接头（100），上接头（100）具有所述的管线连接端，上接头（100）内具有缩径段（101）；

外管部件还包括设于上接头（100）的缩径段（101）上的内导流管（300），以及设于上接头（100）上的外管（200），外管（200）具有所述卡箍头连接端，内导流管（300）和外管（200）沿上接头（100）的径向由内向外间隔布置，内导流管（300）、外管（200）以及上接头（100）配合形成上端封闭、下端开口的环形排气空间（800），所述放气阀（500）设于所述外管（200）上且与所述环形排气空间（800）相对应。

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