專(zhuān)利名稱(chēng)：火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于稠油熱采領(lǐng)域中的火燒油層技術(shù)，尤其涉及一種火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱。
背景技術(shù)：
遼河油田稠油由于其膠質(zhì)、浙青含量甚高，流動(dòng)性差，因而開(kāi)采難度較大，所以多采用蒸汽吞吐方式開(kāi)發(fā)；但隨著蒸汽吞吐輪次的增多，蒸汽吞吐后期效果不好，因此目前在遼河油田高升采油廠(chǎng)采用火驅(qū)技術(shù)作為開(kāi)采方式?；痱?qū)注汽井注入大量壓縮空氣后，在井下進(jìn)行燃燒，燃燒后釋放的熱量加熱稠油，驅(qū)動(dòng)原油進(jìn)入火驅(qū)生產(chǎn)井，進(jìn)而進(jìn)行舉升生產(chǎn)。但是，隨著燃燒后殘留汽體的增多，大部分汽體排入生產(chǎn)井，造成受效生產(chǎn)井井底汽量增大，日排氣量達(dá)到2000030000m3。導(dǎo)致從油套還空摻稀油降粘方式無(wú)法進(jìn)行，從而造成生產(chǎn)井無(wú)法正常生產(chǎn)。另外，燃燒后的汽體含有大量C0、C02、N0、N02和N2等氣體，這些氣體在高溫、高壓狀態(tài)下，嚴(yán)重腐蝕套管，大大降低了油井的使用壽命。由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，可以實(shí)現(xiàn)從油套環(huán)空摻稀油，降低原油降粘，以保證現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的順利進(jìn)行；同時(shí)，保證井底的大量氣體順利排出，防止燃燒殘留氣體腐蝕套管，以延長(zhǎng)油井使用壽命。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，所述采油生產(chǎn)管柱由同心套設(shè)并分別懸掛于井口設(shè)備上的內(nèi)管柱和外管柱構(gòu)成；所述內(nèi)管柱由第一油管和其下方設(shè)置的抽油泵構(gòu)成，第一油管通過(guò)螺紋懸掛于井口設(shè)備的小四通之上；所述外管柱由上至下順序連接有第二油管、排氣摻稀封隔器、第三油管和氣錨；所述第二油管通過(guò)螺紋懸掛于井口設(shè)備的大四通之上；所述排氣摻稀封隔器包括有上接頭和下接頭，所述上、下接頭之間內(nèi)接有一個(gè)兩端封閉的夾層管柱；所述夾層管柱由一外中心管和其內(nèi)部間隙套設(shè)的內(nèi)中心管構(gòu)成，所述內(nèi)中心管在軸向方向的中部位置沿周向間隔設(shè)有多個(gè)凸緣部，所述凸緣部外壁與外中心管的內(nèi)壁密封接觸，各凸緣部外壁上設(shè)有與內(nèi)中心管導(dǎo)通的透孔；所述外中心管上設(shè)有與所述透孔對(duì)應(yīng)連通的通孔；在所述通孔下方的外中心管管壁上套設(shè)有扶正裝置，所述扶正裝置的外壁與油井套管內(nèi)壁接觸；扶正裝置上側(cè)設(shè)有卡瓦座和開(kāi)口朝上的多個(gè)卡瓦；所述卡瓦座上方的外中心管管壁上套設(shè)有徑向尺寸呈向下漸縮的錐體，所述錐體由安全銷(xiāo)釘固定于外中心管的管壁上；在錐體與上接頭之間設(shè)有多個(gè)呈間隔設(shè)置的膠筒和隔環(huán)；在所述上接頭上設(shè)有與夾層管柱的夾層導(dǎo)通的第一穿孔；在所述內(nèi)中心管底端設(shè)有與夾層導(dǎo)通的第二穿孔。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述外中心管的下部沿著周向設(shè)有控制扶正裝置移動(dòng)位置的軌跡槽；所述軌跡槽包括環(huán)設(shè)于外中心管外壁面且呈上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的止擋槽和定位槽；止擋槽由鋸齒槽構(gòu)成；鋸齒朝向定位槽方向設(shè)置；定位槽由與外中心管軸向平行且呈周向間隔設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)軌道和短軌道構(gòu)成；所述各長(zhǎng)、短軌道之間的間隔部寬度與各鋸齒的寬度相同，所述鋸齒的齒尖與間隔部相對(duì)設(shè)置，各間隔部的頂部設(shè)有與鋸齒齒向相反的斜面。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述扶正裝置包括設(shè)置在外中心管外壁的滑環(huán)套和嵌設(shè)在滑環(huán)套內(nèi)的多個(gè)摩擦塊，各摩擦塊內(nèi)壁與外中心管外壁之間設(shè)有壓簧；所述各摩擦塊的外壁與油井套管內(nèi)壁接觸；所述滑環(huán)套內(nèi)還設(shè)有滑環(huán)，滑環(huán)上設(shè)有滑環(huán)銷(xiāo)；所述滑環(huán)銷(xiāo)滑設(shè)在所述長(zhǎng)軌道或短軌道內(nèi)。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述各摩擦塊內(nèi)壁設(shè)有盲孔，所述壓簧的頂端穿設(shè)于盲孔內(nèi)。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述各摩擦塊內(nèi)壁設(shè)有兩個(gè)或三個(gè)壓簧。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述多個(gè)卡瓦之間分別設(shè)有拉簧，多個(gè)卡瓦由拉簧攏緊并貼靠于外中心管的外壁上。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述第一油管的直徑為73_;所述第二油管和第三油管的直徑為114mm。由上所述，本發(fā)明的火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，通過(guò)管柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)和排氣摻稀油封隔器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了將稀油從油套環(huán)空之間摻入，經(jīng)由封隔器內(nèi)部交叉橋式通道的縱向通道流到抽油泵下并與原油混合，達(dá)到摻稀降粘舉升的效果；同時(shí)井底氣體通過(guò)氣錨的分離，上浮至封隔器下部，并且通過(guò)交叉橋式通道的橫向通道進(jìn)入到內(nèi)、外管柱之間的環(huán)空，最后通過(guò)井口設(shè)備排出井外，不僅有效解決了摻稀油問(wèn)題，而且避免了殘余氣體對(duì)油井套管的損害。


以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中圖1 :為本發(fā)明火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 :為本發(fā)明中排氣摻稀封隔器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A :為本發(fā)明中排氣摻稀封隔器的內(nèi)中心管結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B :為本發(fā)明中排氣摻稀封隔器的內(nèi)中心管橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4 :為本發(fā)明中排氣摻稀封隔器的內(nèi)部交叉橋式通道結(jié)構(gòu)示意圖。圖5 :為本發(fā)明中軌跡槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本發(fā)明提出一種火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱100，所述米油生產(chǎn)管柱100由同心套設(shè)并分別懸掛于井口設(shè)備9上的內(nèi)管柱B和外管柱A構(gòu)成；所述內(nèi)管柱B由第一油管BI和其下方設(shè)置的抽油泵B2構(gòu)成，第一油管BI通過(guò)螺紋懸掛于井口設(shè)備的小四通之上，在本實(shí)施方式中，所述第一油管BI的直徑為73mm;所述外管柱A由上至下順序連接有第二油管Al、排氣摻稀封隔器A2、第三油管A3和氣錨A4 ;所述第二油管Al通過(guò)螺紋懸掛于井口設(shè)備的大四通之上；在本實(shí)施方式中，所述第二油管Al和第三油管A3的直徑為114mm ；如圖2所示，所述排氣摻稀封隔器A2包括有上接頭I和下接頭2，所述上、下接頭1、2之間內(nèi)接有一個(gè)兩端封閉的夾層管柱3 ;所述夾層管柱3由一外中心管31和其內(nèi)部間隙套設(shè)的內(nèi)中心管32構(gòu)成，內(nèi)、外中心管之間形成夾層33 ;如圖3A、圖3B所示，所述內(nèi)中心管32在軸向方向的中部位置沿周向間隔設(shè)有多個(gè)凸緣部321，所述凸緣部321外壁與外中心管31的內(nèi)壁密封接觸(如圖4所示)，各凸緣部321外壁上設(shè)有與內(nèi)中心管32導(dǎo)通的透孔322 ;所述外中心管31上設(shè)有與所述透孔322對(duì)應(yīng)連通的通孔311，由此，在內(nèi)、外中心管31和32之間構(gòu)成橫向通道F和縱向通道G，所述橫向通道F和縱向通道G形成封隔器內(nèi)部交叉橋式通道；在所述通孔311下方的外中心管31管壁上套設(shè)有扶正裝置4，所述扶正裝置4的外壁與油井套管8內(nèi)壁接觸；扶正裝置4上側(cè)設(shè)有卡瓦座5和開(kāi)口朝上的多個(gè)卡瓦51，所述多個(gè)卡瓦51之間分別設(shè)有拉簧52，多個(gè)卡瓦51由拉簧52攏緊并貼靠于外中心管31的外壁上；所述卡瓦座5上方的外中心管31管壁上套設(shè)有徑向尺寸呈向下漸縮的錐體6，所述錐體由安全銷(xiāo)釘固定于外中心管的管壁上；在錐體6與上接頭I之間設(shè)有多個(gè)呈間隔設(shè)置的膠筒63和隔環(huán)64 ;在所述上接頭I上設(shè)有與夾層管柱3的夾層33導(dǎo)通的第一穿孔11 ;在所述內(nèi)中心管32底端設(shè)有與夾層33導(dǎo)通的第二穿孔323。在本實(shí)施方式中，所述外中心管31的下部沿著周向設(shè)有控制扶正裝置4移動(dòng)位置的軌跡槽7 ;如圖5所示，所述軌跡槽7包括環(huán)設(shè)于外中心管31外壁面且呈上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的止擋槽71和定位槽72 ;止擋槽71由鋸齒槽構(gòu)成；鋸齒朝向定位槽72方向設(shè)置；定位槽72由與外中心管軸向平行且呈周向間隔設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)軌道721和短軌道722構(gòu)成；所述各長(zhǎng)、短軌道之間的間隔部寬度與各鋸齒的寬度相同，所述鋸齒的齒尖與間隔部相對(duì)設(shè)置，各間隔部的頂部設(shè)有與鋸齒齒向相反的斜面。所述扶正裝置4包括設(shè)置在外中心管31外壁的滑環(huán)套41和嵌設(shè)在滑環(huán)套41內(nèi)的多個(gè)摩擦塊42，各摩擦塊42內(nèi)壁與外中心管31外壁之間設(shè)有壓簧43 ;所述各摩擦塊42的外壁與油井套管8內(nèi)壁接觸；所述滑環(huán)套41內(nèi)還設(shè)有滑環(huán)44，滑環(huán)44上設(shè)有滑環(huán)銷(xiāo)45 ；所述滑環(huán)銷(xiāo)45滑設(shè)在所述長(zhǎng)軌道721或短軌道722內(nèi)。所述各摩擦塊42內(nèi)壁設(shè)有盲孔421，所述壓簧43的頂端穿設(shè)于盲孔421內(nèi)。在本實(shí)施方式中，所述各摩擦塊內(nèi)壁設(shè)有三個(gè)壓簧43。如圖2所示，排氣摻稀封隔器A2具有長(zhǎng)、短兩套軌道，下入時(shí)扶正裝置4處于短軌道中，保證了扶正裝置4和卡瓦座5不上移，使封隔器不會(huì)在下入中途坐封；當(dāng)封隔器下入到指定位置后，上提整套管柱，扶正裝置4和卡瓦座5在多個(gè)摩擦塊42與油井套筒8內(nèi)壁的摩擦力作用下處于與油井套筒相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，其他部件上移；當(dāng)管柱上提到長(zhǎng)軌道位置時(shí)，再下放管柱，除扶正裝置4和卡瓦座5以外的部件隨之下移，打開(kāi)卡瓦51，卡瓦51打開(kāi)后，使整套管柱錨定于套管8內(nèi)，當(dāng)管柱下壓1012噸時(shí)，膠筒63和隔環(huán)64等密封件被壓縮完整，實(shí)現(xiàn)了封隔器的完全坐封。
所述火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱100的工作原理如下?lián)较」ぷ鬟^(guò)程為，如圖1、圖2所示，排氣摻稀油封隔器坐封后，稀油從套管閥門(mén)加入油套環(huán)空(圖1中實(shí)線(xiàn)箭頭所示方向)，稀油從封隔器上接頭I的第一穿孔11進(jìn)入夾層套管3的夾層33，經(jīng)過(guò)縱向通道G下行，由內(nèi)中心管32底端的第二穿孔321進(jìn)入內(nèi)中心管內(nèi)部，最后流向內(nèi)管柱B中的抽油泵B2下方并與原油混合(圖1中E點(diǎn)處)，完成原油的摻稀油降粘的作用。排氣工作過(guò)程為，如圖1、圖2所示，封隔器坐封后，氣體在汽錨A4的作用下完成氣液的分離(由C點(diǎn)進(jìn)入氣液混合物，氣體從D處分離并排出，由于氣體有上浮作用，因此漂浮并聚集到油套還空的封隔器下方)，氣體通過(guò)橫向通道F進(jìn)入內(nèi)中心管32內(nèi)部，由內(nèi)中心管32與內(nèi)管柱B之間形成的小環(huán)空上行(圖1中的虛線(xiàn)箭頭方向)，最終通過(guò)井口設(shè)備排出井外。由上所述，本發(fā)明的火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，通過(guò)管柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)和排氣摻稀油封隔器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了將稀油從油套環(huán)空之間摻入，經(jīng)由封隔器內(nèi)部交叉橋式通道的縱向通道，在重力作用下向下流到抽油泵下并與井底稠油自然混合，以相似相溶原理為基礎(chǔ)，總體降低混合液粘度，達(dá)到摻稀降粘舉升的效果；同時(shí)井底氣體通過(guò)氣錨的分離，上浮至封隔器下部，并且通過(guò)交叉橋式通道的橫向通道進(jìn)入到內(nèi)、外管柱之間的環(huán)空，最后通過(guò)井口設(shè)備排出井外，不僅有效解決了摻稀油問(wèn)題，而且避免了殘余氣體對(duì)油井套管的損害。本發(fā)明中所述的封隔器內(nèi)部交叉橋式通道，其中摻入稀油的通道(即縱向通道)與排氣通道(即橫向通道)不發(fā)生交叉、互相并不干擾，由此，可以成功實(shí)現(xiàn)摻排氣摻稀降粘開(kāi)發(fā)方式，保證火驅(qū)收效井的正常工作。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，其特征在于所述采油生產(chǎn)管柱由同心套設(shè)并分別懸掛于井口設(shè)備上的內(nèi)管柱和外管柱構(gòu)成； 所述內(nèi)管柱由第一油管和其下方設(shè)置的抽油泵構(gòu)成，第一油管通過(guò)螺紋懸掛于井口設(shè)備的小四通之上； 所述外管柱由上至下順序連接有第二油管、排氣摻稀封隔器、第三油管和氣錨；所述第二油管通過(guò)螺紋懸掛于井口設(shè)備的大四通之上； 所述排氣摻稀封隔器包括有上接頭和下接頭，所述上、下接頭之間內(nèi)接有一個(gè)兩端封閉的夾層管柱；所述夾層管柱由一外中心管和其內(nèi)部間隙套設(shè)的內(nèi)中心管構(gòu)成，所述內(nèi)中心管在軸向方向的中部位置沿周向間隔設(shè)有多個(gè)凸緣部，所述凸緣部外壁與外中心管的內(nèi)壁密封接觸，各凸緣部外壁上設(shè)有與內(nèi)中心管導(dǎo)通的透孔；所述外中心管上設(shè)有與所述透孔對(duì)應(yīng)連通的通孔；在所述通孔下方的外中心管管壁上套設(shè)有扶正裝置，所述扶正裝置的外壁與油井套管內(nèi)壁接觸；扶正裝置上側(cè)設(shè)有卡瓦座和開(kāi)口朝上的多個(gè)卡瓦；所述卡瓦座上方的外中心管管壁上套設(shè)有徑向尺寸呈向下漸縮的錐體，所述錐體由安全銷(xiāo)釘固定于外中心管的管壁上；在錐體與上接頭之間設(shè)有多個(gè)呈間隔設(shè)置的膠筒和隔環(huán)；在所述上接頭上設(shè)有與夾層管柱的夾層導(dǎo)通的第一穿孔；在所述內(nèi)中心管底端設(shè)有與夾層導(dǎo)通的第二穿孔。
2.如權(quán)利要求1所述的火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，其特征在于所述外中心管的下部沿著周向設(shè)有控制扶正裝置移動(dòng)位置的軌跡槽；所述軌跡槽包括環(huán)設(shè)于外中心管外壁面且呈上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的止擋槽和定位槽；止擋槽由鋸齒槽構(gòu)成；鋸齒朝向定位槽方向設(shè)置；定位槽由與外中心管軸向平行且呈周向間隔設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)軌道和短軌道構(gòu)成；所述各長(zhǎng)、短軌道之間的間隔部寬度與各鋸齒的寬度相同，所述鋸齒的齒尖與間隔部相對(duì)設(shè)置，各間隔部的頂部設(shè)有與鋸齒齒向相反的斜面。
3.如權(quán)利要求2所述的火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，其特征在于所述扶正裝置包括設(shè)置在外中心管外壁的滑環(huán)套和嵌設(shè)在滑環(huán)套內(nèi)的多個(gè)摩擦塊，各摩擦塊內(nèi)壁與外中心管外壁之間設(shè)有壓簧；所述各摩擦塊的外壁與油井套管內(nèi)壁接觸；所述滑環(huán)套內(nèi)還設(shè)有滑環(huán)，滑環(huán)上設(shè)有滑環(huán)銷(xiāo)；所述滑環(huán)銷(xiāo)滑設(shè)在所述長(zhǎng)軌道或短軌道內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，其特征在于所述各摩擦塊內(nèi)壁設(shè)有盲孔，所述壓簧的頂端穿設(shè)于盲孔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，其特征在于所述各摩擦塊內(nèi)壁設(shè)有兩個(gè)或三個(gè)壓簧。
6.如權(quán)利要求1所述的火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，其特征在于所述多個(gè)卡瓦之間分別設(shè)有拉簧，多個(gè)卡瓦由拉簧攏緊并貼靠于外中心管的外壁上。
7.如權(quán)利要求1所述的火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，其特征在于所述第一油管的直徑為73_ ;所述第二油管和第三油管的直徑為114_。
全文摘要
本發(fā)明為一種火驅(qū)受效井同心式排氣摻稀采油生產(chǎn)管柱，由同心套設(shè)并分別懸掛于井口設(shè)備上的內(nèi)管柱和外管柱構(gòu)成；內(nèi)管柱由第一油管和其下方設(shè)置的抽油泵構(gòu)成；外管柱由上至下順序連接有第二油管、排氣摻稀封隔器、第三油管和氣錨；通過(guò)排氣摻稀油封隔器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了將稀油從油套環(huán)空之間摻入，經(jīng)由封隔器內(nèi)部交叉橋式通道的縱向通道流到抽油泵下并與原油混合，達(dá)到摻稀降粘舉升的效果；同時(shí)井底氣體通過(guò)氣錨的分離，上浮至封隔器下部，并且通過(guò)交叉橋式通道的橫向通道進(jìn)入到內(nèi)、外管柱之間的環(huán)空，最后通過(guò)井口設(shè)備排出井外，保證了火驅(qū)收效井的正常工作，不僅有效解決了摻稀油問(wèn)題，而且避免了殘余氣體對(duì)油井套管的損害。
文檔編號(hào)E21B43/243GK103046908SQ201310012858
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者何傳興, 張洪寶, 魏凱, 劉祖合, 顧輝, 楊冬梅, 陳鵬, 趙樹(shù)杰, 魏冉, 許佳賽, 塔耀晶, 李賢杰, 高彥生, 徐寶珠, 莊健, 孫古華, 湯天奎, 戚勇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司