CN221144400U - 一种稠油射流降粘的井下装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种稠油射流降粘的井下装置，属于采油井下工具技术领域。包括：上接头（1）、壳体（2）、丝堵（3）、射流管（4）、射流芯子（5）、固定套（6）、支撑环（7）、下接头（8）；其特征在于：所述下接头（8）的上端与壳体（2）的下端螺纹连接，壳体（2）内下接头（8）的上部设有固定的支撑环（7），支撑环（7）的上部设有射流管（4），固定套（6）将射流管（4）套入，固定套（6）的下部与支撑环（7）螺纹连接，将射流管（4）压紧，壳体（2）的上部与上接头（1）的下部螺纹连接，本实用新型无需借助任何电能或热能，清洁无污染，实现对稠油井筒降粘，降低油井载荷，增加原油产量。

Description

一种稠油射流降粘的井下装置

技术领域

本实用新型涉及采油井下工具技术领域，尤其涉及一种稠油射流降粘的井下装置。

背景技术

世界上稠油油田资源丰富、分布广, 具有重要的开采价值和需要, 但其粘度高、开采难度大。稠油油田开发增产工艺主要有注蒸汽吞吐或蒸汽驱、CO₂吞吐或CO₂驱、火烧油藏等方式来改善油藏储层流体的粘度，但原油流体从地层流到了井筒，由于温度的下降或脱气现象，井筒稠油粘度高，稠油进入泵筒缓慢，泵凡尔不能及时关闭或开启，造成油井不出液或产量很低。甚至抽油机因上下冲程时的摩阻不同造成不同步现象，泵效降低甚至需要检泵恢复生产。出现这些工况的油井需要井筒热洗循环，但由于稠油油藏地层压力系数低，洗井时存在大量漏失现象，导致洗井液返回不到地面，凡尔仍不能及时关闭或开启，解卡失败，最终只能进行检泵作业。为保证洗井过程返排出液，需要大排量循环以保证液流速度，所以不可避免的造成对地层的二次污染，仍然会存在不出液或出液量明显降低的结果。井筒降粘技术就是通过各种方法降低稠油在开采过程中井筒内的流动阻力问题。

现有的井筒降粘技术方案主要有以下几种：

一是井筒化学降粘技术：通过向井筒流体加入化学药剂, 使流体粘度降低的稠油开采技术。其作用原理是: 在井筒流体中加入一定量的水溶性表面活性剂溶液, 使原油以微小的油珠分散在活性水中, 形成水包油乳状液或水包油型粗分散体系, 起到乳化降粘和润湿降阻的作用。井筒化学降粘可分为泵上乳化降粘和泵下乳化降粘的加药方式，化学降粘的主要影响因素是降粘剂的降粘率, 降粘率与原油及地层水的性质有关, 虽然目前降粘剂产品较多,但不能通用在各类稠油油田，都有一定的适用范围局限, 为了提高降粘率,需要针对具体区块的特点对降粘剂开展相应的研究和筛选,研发费用高，周期长。

二是井筒电加热降粘技术：通过对井下电加热工具供电, 将电能转化为热力学能使井下电加热工具发热, 提高井筒原油的温度, 利用稠油粘度的温度敏感性, 降低原油的粘度, 提高原油的流动性,使油井恢复生产能力,主要有电热杆加热、电缆加热、电热油管加热三种方式，井筒电加热降粘技术受各种因素影响大, 加热深度受限 ,高矿化度的地层水对降低其使用寿命有一定的影响。具有操作成本高、加热效率低、故障率较高的特点。

三是掺稀降粘采油技术：通过油管或油套环空向油井底部注入稀油, 使稀油和地层产出的稠油充分混合, 从而降低稠油的粘度和稠油液柱压力及稠油流动中的阻力, 使油井恢复生产或达到机械采油条件。可分为泵上掺稀降粘和泵下掺稀降粘的加药方式，掺稀降粘工艺是以牺牲稀油资源为代价；在油井含水达到一定程度, 产出液出现反向乳化的情况下，降粘效果较差。因稠油与稀油在价格上的差别导致掺稀油降粘存在经济上的损失。

四是井筒热流体循环降粘技术：利用地面锅炉产生的热流体（热水、蒸汽）提高井筒原油的温度, 利用稠油粘度的温度敏感性, 降低原油的粘度, 提高原油的采收率。热流体循环可分为井筒热流体循环和空心抽油杆热流体循环，热流体循环工艺主要适用于油层较浅、粘度较低的稠油油藏，存在着地面设备配置多、后期维护繁琐、成本高、加热效率低的特点。

五是抽油泵下的固体降粘缓释装置：利用该装置在与地层水接触会缓慢溶解，释放出降粘剂对稠油进行降粘，其装置简单不需要外部动力，但存在着固体药剂总量少和释放速度不好控制的局限性，不能保证在一个检泵周期内一直起到降粘作用。

以上方案存在着高耗电、成本高、液体降粘剂不能和稠油充分混合达不到降粘效果或者使用周期有限等缺点，为此我们提出一种稠油高效降粘装置。

通过检索与现有专利技术对比如下：

一种井下空化射流增产增注装置及其控制方法，申请号 202210033228.5。其技术方案是：上部外筒内设 有主轴，下部外筒内设有空化发生器，空化发生器安装在主轴的下端，空化发生器的下端安装激波锥，导向器安装在下部外筒的下端，主轴的下端与过渡接箍的上端连接，过渡接箍的下端与空化发生器的上端活动连接，并通过密封件进行密封，且在下部外筒的外壳开有多个竖直宽槽，用于与空化发生器的下端出口相对应。本实用新型通过空化作用对储层岩石和原油物性产生影响，利用空化发生器调制出能产生大量空化泡的高速空化射流，并通过调节激波锥与空化发生器的相对位置令空化泡集中溃灭，提升空化效应的能量密度，空化泡溃灭时产生强大的高频振动波、冲击波和空化噪声；这些振动波和声波能量被储层岩石和流体吸收，导致储层岩石产生微破裂，从而改变其渗透率和孔隙度；并会对储层原油产生影响，降低原油粘度，改善原油物性；此外还会缓解和降低近井地层的堵塞情况，达到增产增注的目的。但是该发明为单嘴喷射，储层改造为单点作业，储层改造有效作用范围小，而本申请为多嘴喷射，储层改造有效作用范围大，有效期长。

一种底水油藏井下聚能射流控高改造装置及方法，申请号 202111592632.8包括自上而下依次设置在油管中的管柱、脉冲发生器和喷枪；管柱、脉冲发生器和喷枪依次连通，管柱顶端连接至地面，脉冲发生器的脉冲方向为向下方向；喷枪上设置有多个喷嘴，多个喷嘴均布在喷枪周面，喷嘴的喷射方向为垂直于管柱方向，喷嘴位于油层区域。将地面泵注的稳定流体流动经脉冲发生器调制为脉冲流动，脉冲流动流经喷枪并在喷嘴形成高速脉冲射流，可将井下水力瞬间能量增强3.5-4.5倍。本发明利用脉冲射流孔内增压间接弥补由于储隔层应力差偏小导致的纵向遮挡偏弱的问题，仅用于压裂延伸水平裂缝，通过定向改造实现定方位起裂，从而控制裂缝方位，控制裂缝垂向延伸，不适用于稠油降粘采油工艺。

一种环喷式抗磨阻垢井下射流排采装置及使用方法，申请号202310588068.5，其技术方案是：在油井套管内安装上环喷泵体和下环喷泵体，上环喷泵体的上端连接油管，上、下环喷泵体之间通过中间油管连接，在下环喷泵体的下部连接下油管，下油管与油井套管之间设有皮碗封，下端安装下单流阀；本实用新型采用动力液在外圆、被抽汲的地层液在内圆的液流混合传质换能举升结构，有效减轻了地层液磨损泵体内壁的问题，另外，由于动力液采用环喷式结构，使井下狭窄的空间内增加了动力液的流量，进而提高了采液量；本发明仅降低了喷嘴被砂粒架桥堵塞，提高排砂解堵能力。同样不能用于稠油开采井筒降粘工艺技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处，提供一种稠油射流降粘的井下装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

本实用新型包括：上接头、壳体、丝堵、射流管、射流芯子、固定套、支撑环、下接头；其特征在于：所述下接头的上端与壳体的下端螺纹连接，壳体内下接头的上部设有固定的支撑环，支撑环的上部设有射流管，固定套将射流管套入，固定套的下部与支撑环螺纹连接，将射流管压紧，壳体的上部与上接头的下部螺纹连接。

进一步的，所述上接头下部设有与壳体连接的外螺纹，上部设有内螺纹。

进一步的，所述壳体为圆筒形，下部设有与下接头连接的内螺纹，上部设有与上接头连接的内螺纹。

进一步的，所述上接头与壳体之间为混合腔。

进一步的，所述丝堵为圆柱体，设有与射流管连接的外螺纹，上部设有内3～6方盲孔。

进一步的，所述射流管为圆柱体，上部设有一级台阶，内设2～4个喉管，喉管的下部设有射流芯子，丝堵与喉管之间为射流空化腔，射流空化腔的上部设有上过流孔。

进一步的，所述喉管为“喇叭”状，上部为圆柱形通孔，下部为锥度孔。

进一步的，所述射流芯子为倒“T”型结构，下部设有2～4个下过流孔，上部设有圆锥台，圆锥台尺寸小于喉管下部锥度孔尺寸，有一环形锥度孔，射流芯子的下部设有与喉管连接的外螺纹。

进一步的，所述固定套为圆筒形，下部设有与支撑环连接的内螺纹，上部内孔设有一与射流管上部台阶配合的环形凸台。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“左部”、“中央”、“两端”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，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。

本实用新型的有益效果是：本实用新型无需借助任何电能或热能，清洁无污染，实现对稠油井筒降粘，降低油井载荷，增加原油产量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件，附图仅用于表示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。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，通过优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了，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。

图1是本实用新型提出的一种稠油射流降粘的井下装置示意图。

附图中：1.上接头、1-1.出液口；2.壳体，2-1.混合腔；3.丝堵，3-1.内3～六方盲孔；4.射流管，4-1.下过流孔，4-2.喉管，4-3.射流空化腔，4-4.上过流孔；5.射流芯子、6.固定套、7.支撑环、8.下接头，8-1.进液口。

具体实施方式

本实用新型提供的一种稠油射流降粘的井下装置，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、详尽地描述，应当指出，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，并非全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图对本实用新型实施例做详细描述：

实施例一

如图1所示，一种稠油射流降粘的井下装置，包括：上接头1、壳体2、丝堵3、射流管4、射流芯子5、固定套6、支撑环7、下接头8；其特征在于：所述下接头8的上端与壳体2的下端螺纹连接，壳体2内下接头8的上部设有固定的支撑环7，支撑环7的上部设有射流管4，固定套6将射流管4套入，固定套6的下部与支撑环7螺纹连接，将射流管4压紧，壳体2的上部与上接头1的下部螺纹连接。

具体的，所述上接头1下部设有与壳体2连接的外螺纹，上部设有内螺纹。

具体的，所述壳体2为圆筒形，下部设有与下接头8连接的内螺纹，上部设有与上接头1连接的内螺纹。

具体的，所述上接头1与壳体2之间为2-1混合腔2-1。

具体的，所述丝堵3为圆柱体，设有与射流管4连接的外螺纹，上部设有内4方盲孔3-1。

具体的，所述射流管4为圆柱体，上部设有一级台阶，内设2个喉管4-2，喉管4-2的下部设有射流芯子5，丝堵3与喉管4-2之间为射流空化腔4-3，射流空化腔4-3的上部设有上过流孔4-4。

具体的，所述喉管4-2为“喇叭”状，上部为圆柱形通孔，下部为锥度孔。

具体的，所述射流芯子5为倒“T”型结构，下部设有2个下过流孔4-1，上部设有圆锥台，圆锥台尺寸小于喉管4-2下部锥度孔尺寸，有一环形锥度孔，射流芯子5的下部设有与喉管4-2连接的外螺纹。

具体的，所述固定套6为圆筒形，下部设有与支撑环7连接的内螺纹，上部内孔设有一与射流管4上部台阶配合的环形凸台。

实施例二

一种稠油射流降粘的井下装置的下接头8的上端与壳体2的下端螺纹连接，壳体2内下接头8的上部设有固定的支撑环7，支撑环7的上部设有射流管4，固定套6将射流管4套入，固定套6的下部与支撑环7螺纹连接，将射流管4压紧，壳体2的上部与上接头1的下部螺纹连接。

具体的，所述丝堵3为圆柱体，设有与射流管4连接的外螺纹，上部设有6方盲孔3-1。

具体的，所述射流管4为圆柱体，上部设有一级台阶，内设3个喉管4-2，喉管4-2的下部设有射流芯子5，丝堵3与喉管4-2之间为射流空化腔4-3，射流空化腔4-3的上部设有上过流孔4-4。

具体的，所述射流芯子5为倒“T”型结构，下部设有3个下过流孔4-1，上部设有圆锥台，圆锥台尺寸小于喉管4-2下部锥度孔尺寸，有一环形锥度孔，射流芯子5的下部设有与喉管4-2连接的外螺纹。

工作原理：地层的稠油普遍含有一定的游离水或乳化水，稠油液体在一定压差下（通过井筒的动液面检测，至少沉没度200米即2MPa的情况下）通过该装置的双喷嘴射流时，其速度能大幅增加，会产生空泡现象，在喉管4-2、扩散管内速度降低，压力逐步升高，因抽油机上下冲程的作用，会形成高低压液体不断混合，形成主次流混合随泵抽吸力举升至地面，引发一系列物理效应。在射流管4内这些空泡会产生膨胀、生长、压缩及崩溃等一系列动力学过程，使稠油和水在腔体内高速混合形成乳状液,乳状液类型受上述物理作用发生转变, 由W/O型突变为O/W型，使稠油间的摩擦转变为水与管壁及水与水之间的摩擦,从而使其粘度、摩擦阻力大幅度降低。同时空泡溃灭时产生瞬间高温,使稠油中的长链分子运动速率加快,稠油粘度降低。

使用时，将该装置的上接头1与抽油泵的末端连接，下接头8与筛管连接即可。油层产出液从下接头8进入，射流管4与锥形喷嘴5之间的锥状环形通道可以使产出液在地层压力和泵筒内的压差下形成段塞式高速射流，再经过射流管4和丝堵3内的空腔，使稠油高效降粘后，由通孔4-3流出，从上接头1流入泵筒。

以上尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，附属权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样倘若本实用新型的这些修改和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (9)

1.一种稠油射流降粘的井下装置，包括：上接头（1）、壳体（2）、丝堵（3）、射流管（4）、射流芯子（5）、固定套（6）、支撑环（7）、下接头（8）；其特征在于：所述下接头（8）的上端与壳体（2）的下端螺纹连接，壳体（2）内下接头（8）的上部设有固定的支撑环（7），支撑环（7）的上部设有射流管（4），固定套（6）将射流管（4）套入，固定套（6）的下部与支撑环（7）螺纹连接，将射流管（4）压紧，壳体（2）的上部与上接头（1）的下部螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种稠油射流降粘的井下装置，其特征在于：所述上接头（1）下部设有与壳体（2）连接的外螺纹，上部设有内螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种稠油射流降粘的井下装置，其特征在于：所述壳体（2）为圆筒形，下部设有与下接头（8）连接的内螺纹，上部设有与上接头（1）连接的内螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种稠油射流降粘的井下装置，其特征在于：所述上接头（1）与壳体（2）之间为混合腔（2-1）。

5.根据权利要求1所述的一种稠油射流降粘的井下装置，其特征在于：所述丝堵（3）为圆柱体，设有与射流管（4）连接的外螺纹，上部设有内3～6方盲孔（3-1）。

6.根据权利要求1所述的一种稠油射流降粘的井下装置，其特征在于：所述射流管（4）为圆柱体，上部设有一级台阶，内设2～4个喉管（4-2），喉管（4-2）的下部设有射流芯子（5），丝堵（3）与喉管（4-2）之间为射流空化腔（4-3），射流空化腔（4-3）的上部设有上过流孔（4-4）。

7.根据权利要求6所述的一种稠油射流降粘的井下装置，其特征在于：所述喉管（4-2）为“喇叭”状，上部为圆柱形通孔，下部为锥度孔。

8.根据权利要求1所述的一种稠油射流降粘的井下装置，其特征在于：所述射流芯子（5）为倒“T”型结构，下部设有1～4个下过流孔（4-1），上部设有圆锥台，圆锥台尺寸小于喉管（4-2）下部锥度孔尺寸，有一环形锥度孔，射流芯子（5）的下部设有与喉管（4-2）连接的外螺纹。

9.根据权利要求1所述的一种稠油射流降粘的井下装置，其特征在于：所述固定套（6）为圆筒形，下部设有与支撑环（7）连接的内螺纹，上部内孔设有一与射流管（4）上部台阶配合的环形凸台。