CN216691062U - 可投捞式井下自发水力脉动注液装置 - Google Patents

Abstract

一种可投捞式井下自发水力脉动注液装置，包括：安全阀座，安装在安全阀座上的壳体，安装在壳体上的注液通道，安装在注液通道上的复位弹簧；其中，该安全阀座固定在壳体的一端，注液通道固定在壳体的另一端；该壳体为中空的圆筒形，壳体内部的另一端位置处安装有阀杆，阀杆的下面安装有阶梯状结构，该阶梯状结构上套装有压缩弹簧，阶梯状结构的下面套装定位装置，定位装置的外面套装有定位圈。本实用新型不仅扩大了注水波及面积，达到增注、提高液体的波及体积，具备了解堵和增注的功能，提高了原油采收率；而且，无需起下管柱，降低了作业时间及作业成本；同时，还能够长期置于井下，降低地面长期注水压力，提高了地面注水安全性。

Description

可投捞式井下自发水力脉动注液装置

技术领域

本实用新型属于石油工程领域，尤其涉及可投捞式井下自发水力脉动注液装置。

背景技术

注水开发是国内外油田普遍采用的开发方式之一，通过注水可以补充油层能量，保持油层压力，然而，目前人们对注水开发油田的认识多限于稳压注水方法。其是通过地面高压泵通过注水管线向地层注高压水，以补充在采油过程中，不断消耗的天然能量；但是，其所注的高压水的压力比较稳定。由于注入水仅仅通过地层原有孔隙、裂缝向地层回注大量的水，因此，很容易出现因注入水的水质不合格，堵塞油层，而造成注入压力逐渐升高的现象。

为了解决上述问题，我们采用一种脉动装置来提高原油的采收率；脉动技术是以多孔介质力学为基础而发展起来的一种提高采收率新技术。其通过将稳定的注入液体，利用脉动注液工具，将其转化成周期性脉动注液，产生低频、高幅压力和震动波，使地层形成裂缝网和破碎堵塞物，提高了近井地带的渗透率，扩大了注水波及面积，达到了增注、提高液体的波及体积，实现了提高原油采收率的目的。

目前，已有的脉动装置包含两大类，一类是以井口电控为主，其包含了井口控制器、穿越电缆及脉动发生装置；但是，其存在井下稳定性较差、故障率较高的问题；一类是以震荡脉冲作业为主；但是，其存在起下管柱施工作业较复杂、作业难度较大、作业成本较高的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种可投捞式井下自发水力脉动注液装置,以解决现有的脉动装置结构较为复杂，作业难度较大，故障率较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的可投捞式井下自发水力脉动注液装置的具体技术方案如下：

一种可投捞式井下自发水力脉动注液装置，包括：安全阀座，安装在安全阀座上的壳体，安装在壳体上的注液通道，安装在注液通道上的复位弹簧；其中，该安全阀座固定在壳体的一端，注液通道固定在壳体的另一端；该壳体为中空的圆筒形，壳体内部的另一端位置处安装有阀杆，阀杆的下面安装有阶梯状结构，该阶梯状结构上套装有压缩弹簧，阶梯状结构的下面套装定位装置，定位装置的外面套装有定位圈。

进一步，所述安全阀座是固定在壳体上部，安全阀座的阀杆是位于壳体的下部；且阀杆处预留有进液通道。

进一步，所述定位装置为长筒形结构，该长筒形结构套装在阶梯状结构的下面；注入水通过定位装置处预留的地层进液通道，进入地层当中。

进一步，所述注液通道为上下两道，且与壳体相连通。

进一步，所述复位弹簧的上面安装有一挡头，该复位弹簧与挡头构成一T 形结构。

进一步，所述压缩弹簧是与阀杆相接触，该压缩弹簧的外部，设置有定位的注液通道，且该注液通道与壳体间是用橡胶密封；脉冲注水是由阀杆及压缩弹簧的往复运动控制，复位弹簧在压缩弹簧下行时，控制阀杆复位关闭进液通道。

进一步，所述注液通道是位于与油管环空以及下部的预留的进液通道中。

进一步，所述壳体固定密封在定位装置处，且与注水层位相对应。

本实用新型的可投捞式井下自发水力脉动注液装置具有以下优点：

(1)本实用新型由于将传统的恒压注水改变为井下自发式脉动增压注水，因此，具备了解堵和增注的功能；

(2)本实用新型由于可以有效地扩大注水波及面积，因此，达到增注、提高液体的波及体积，实现并提高原油采收率的目的；

(3)本实用新型施工方便，由于依靠钢丝作业即可完成，因此，无需起下管柱；有效地缩短了作业时间及作业成本；

(4)本实用新型由于可长期置于井下，因此，其能够有效地降低地面长期注水压力，提高了地面注水安全性；

(5)本实用新型通过依靠井下机械装置产生脉动波注入，与传统的依赖井口电机控制系统及井下电缆组合装置驱动的传统脉动工具不同，本实用新型结构简单可靠，故障率较低，同时，注入频率可以通过井口注入压力直接观察、调整；

(6)本实用新型也可用于酸化作业，并将常规酸化作业转变为脉动注酸作业，有效地避免了地面增压注酸带来的井筒摩阻，辅助设备过多等问题。

附图说明

图1为本实用新型的脉冲装置结构示意图；

图2-1为本实用新型的脉冲装置的使用时的关闭状态示意图；

图2-2为本实用新型的脉冲装置的使用时的脉动注液状态示意图；

图2-3为本实用新型的脉冲装置的使用时的恒压注液状态示意图；

图2-4为本实用新型的脉冲装置的使用后恢复关闭状态示意图。

图中标记说明：

1、安全阀座；2、壳体；3、注液通道；4、复位弹簧；5、阀杆；6、压缩弹簧；7、定位圈；8、进液通道；9、地层进液通道。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种可投捞式井下自发水力脉动注液装置做进一步详细的描述。

如图1-图2-4所示，本实用新型包括：安全阀座1，安装在安全阀座1上的壳体2，安装在壳体2上的注液通道3，安装在注液通道3上的复位弹簧4；其中，该安全阀座1固定在壳体2的一端，注液通道3固定在壳体2的另一端；该壳体2为中空的圆筒形，壳体2内部的另一端位置处安装有阀杆5，阀杆5 的下面安装有阶梯状结构，阶梯状结构上套装有压缩弹簧6，阶梯状结构的下面套装定位装置，定位装置外面套装有定位圈7。上述安全阀座1是采用轴孔连接的方式固定在壳体2上部，安全阀座1的阀杆是位于壳体2的下部；且阀杆处预留有进液通道。

上述定位装置为长筒形结构，该长筒形结构套装在阶梯状结构的下面。

上述注液通道3为上下两道，且与壳体2相连通。

上述壳体2固定密封在定位装置处，与注水层位相对应。

上述液体通道3是位于与油管环空以及下部的预留的进液通道8中。

上述复位弹簧4的上面安装有一挡头，该复位弹簧4与挡头构成一T形结构。

上述压缩弹簧6是与阀杆相接触，该压缩弹簧6的外部，设置有定位注液通道8，且该注液通道8与壳体2间是用橡胶密封。

如图2-1-图2-4所示，使用时，通过钢丝作业，将本实用新型放置于井下油管的内部，壳体2固定密封在定位圈7的外面，与注水层位相对应，注入水通过地层进液通道8进入地层当中。

上述脉冲注水主要是由阀杆5及压缩弹簧6的往复运动控制，安全阀座1 主要防止注水过程中井下压力过高，复位弹簧4在压缩弹簧6下行时控制阀杆复位关闭进液通道8。

本实用新型同样适用于酸液注入，并将常规高压注酸作业转变为脉动注酸作业。

本实用新型的工作原理和过程如下：

1.本实用新型在初始时处于关闭状态，阀杆5在复位弹簧4的作用下与压缩弹簧6密封，井口注入水在本实用新型外部，通过定位装置7中预留的进液通道进入本实用新型的下部，进而，通过注液通道3进入本实用新型的内部。

2.由于阀杆5处于关闭状态，注入水在本实用新型的下部逐渐憋压，当注入压力大于压缩弹簧6的预紧力时，推动压缩弹簧6向上运动，液体进入本实用新型的内部，并通过地层进液通道8进入地层，此时，处于升压脉动注液状态。

3.随着压缩弹簧6向上运动至限位定位圈7处，压缩弹簧6保持固定，随着液体的逐渐注入，本实用新型的内部压力也随之增加，当本实用新型的内外压力相同时，注入压力随之保持恒定，进入恒压注液状态，但此时本实用新型的内外压差，小于压缩弹簧6的恢复力，压缩弹簧6开始向下运动。

4.当压缩弹簧6与阀杆5闭合后，本实用新型关闭，其内部压力随着注入水进入地层逐渐降低，此时，处于降压脉动注液状态，直至本实用新型的内部压力与地层压力平衡。

5.本实用新型关闭后，其下部开始重新憋压，直至注入压力大于压缩弹簧6 的预紧力，此时，压缩弹簧6被再次启动。

6.这样循环往复的过程形成了低频、高幅压力波，在地层孔隙中传播叠加，对近井地带实现不间断的解堵防堵，最终，实现增注提高采收率的目的。多口井的现场试验表明，本实用新型可长期稳定地置于井下工作，操作简单，增注效果较好。

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，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，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。

上述复位弹簧、压缩弹簧、定位圈为现有技术，未作说明的技术为现有技术，故不再赘述。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种可投捞式井下自发水力脉动注液装置，其特征在于，包括：安全阀座，安装在安全阀座上的壳体，安装在壳体上的注液通道，安装在注液通道上的复位弹簧；其中，该安全阀座固定在壳体的一端，注液通道固定在壳体的另一端；该壳体为中空的圆筒形，壳体内部的另一端位置处安装有阀杆，阀杆的下面安装有阶梯状结构，该阶梯状结构上套装有压缩弹簧，阶梯状结构的下面套装定位装置，定位装置的外面套装有定位圈。

2.根据权利要求1所述的可投捞式井下自发水力脉动注液装置，其特征在于，所述安全阀座是固定在壳体上部，安全阀座的阀杆是位于壳体的下部；且阀杆处预留有进液通道。

3.根据权利要求1所述的可投捞式井下自发水力脉动注液装置，其特征在于，所述定位装置为长筒形结构，该长筒形结构套装在阶梯状结构的下面；注入水通过定位装置处预留的地层进液通道，进入地层当中。

4.根据权利要求1所述的可投捞式井下自发水力脉动注液装置，其特征在于，所述注液通道为上下两道，且与壳体相连通。

5.根据权利要求1所述的可投捞式井下自发水力脉动注液装置，其特征在于，所述复位弹簧的上面安装有一挡头，该复位弹簧与挡头构成一T形结构。

6.根据权利要求1所述的可投捞式井下自发水力脉动注液装置，其特征在于，所述压缩弹簧是与阀杆相接触，该压缩弹簧的外部，设置有定位的注液通道，且该注液通道与壳体间是用橡胶密封；脉冲注水是由阀杆及压缩弹簧的往复运动控制，复位弹簧在压缩弹簧下行时，控制阀杆复位关闭进液通道。

7.根据权利要求6所述的可投捞式井下自发水力脉动注液装置，其特征在于，所述注液通道是位于与油管环空以及下部的预留的进液通道中。

8.根据权利要求1所述的可投捞式井下自发水力脉动注液装置，其特征在于，所述壳体固定密封在定位装置处，且与注水层位相对应。

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