專利名稱：一種選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，尤其是一種在稠油、超稠油開發(fā)領(lǐng)域，用于將空氣、蒸汽及化學(xué)藥劑同時(shí)注入油層中進(jìn)行催化氧化采油的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱。
背景技術(shù)：
為了提高油田稠油、超稠油井開發(fā)效果，在稠油、超稠油井中通常實(shí)施空氣催化氧化采油，并見到了可喜效果，其是通過向油井中注空氣及高溫高壓的蒸汽得以實(shí)現(xiàn)的。其中，在具體實(shí)施中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向油井中同時(shí)注入空氣及蒸汽過程中，在井底出現(xiàn)壓カ波動(dòng)的情況時(shí)，空氣與蒸汽的混合氣體會(huì)由井內(nèi)上返，并通過注入管線倒灌到空氣壓縮機(jī)，進(jìn)而損壞空氣壓縮機(jī)，甚至發(fā)生傷及地面操作人員的惡性事故，因此，一般需要先注空氣，然后再注蒸汽，然而，單ロ油井受注入空氣的影響時(shí)間約為10 12天，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率，此外， 隨著稠油、超稠油井呑吐輪次增加，由于不能及時(shí)隨空氣注入高溫高壓的蒸汽，即不能選層隨空氣注入高溫高壓的蒸汽，還導(dǎo)致油層動(dòng)用程度差異較大，使得部分油井實(shí)施注空氣后催化氧化采油效果不明顯。有鑒于上公知技術(shù)存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研究出本實(shí)用新型的一種選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供一種選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其能同時(shí)向油井中選層注入蒸汽及空氣，以提高油層的動(dòng)用程度及油井的生產(chǎn)效率，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。為此，本實(shí)用新型提出一種選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，該選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱由一伸縮管、一安全轉(zhuǎn)向閥、一上注汽封隔器、一配汽閥、一下注汽封隔器由上至下依次通過油管連接而成。如上所述的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其中，所述安全轉(zhuǎn)向閥包含有ー閥本體，所述閥本體中設(shè)有ー沿軸向貫通的蒸汽通道，并在所述蒸汽通道的一側(cè)沿軸向開設(shè)ー注入通道，所述注入通道與所述蒸汽通道不連通，其上端與所述閥本體側(cè)壁上開設(shè)的注入槽ロ相連通，其下端則延伸至所述閥本體的底部，所述注入通道中嵌設(shè)有一能封閉所述注入通道的閥球部。如上所述的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其中，所述閥本體的上端形成ー連接部，所述連接部的下端與所述蒸汽通道相連通，且其內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋。如上所述的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其中，所述閥球部包含有一中空的閥球座、ー閥球、一閥球罩及ー閥罩壓環(huán)，所述注入通道內(nèi)的上端形成一縮徑的定位部，所述閥球座、閥球罩及閥罩壓環(huán)由上至下依次嵌設(shè)在所述注入通道中，并與所述注入槽ロ相連通，所述閥球座的上端頂?shù)衷谒龆ㄎ徊康南露?，而所述閥球罩的上端抵接于所述閥球座的下端，所述閥罩壓環(huán)的上端則頂?shù)衷谒鲩y球罩的下端，其中，所述閥罩壓環(huán)的外側(cè)壁與所述注入通道的內(nèi)壁相螺接，所述閥球則能移動(dòng)的放置在所述閥球罩內(nèi)，且其能密封所述閥球座下端的開ロ。如上所述的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其中，所述閥球罩的上端形成有ー開ロ部，其下端則設(shè)有通孔。本實(shí)用新型的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，能同時(shí)向油井中注入蒸汽及空氣，以提高油層的動(dòng)用層度及油井的生產(chǎn)效率，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷；其能保證安全有效地對(duì)上、下油層實(shí)施分層注汽，使從井口同時(shí)注入蒸汽及空氣時(shí)能夠安全施工，保證了生產(chǎn)作業(yè)人員的安全，從根本上徹底避免了惡性事件的發(fā)生，更好、更安全地實(shí)現(xiàn)稠油、超稠油油井正常生產(chǎn)，提高油井的生產(chǎn)能力。

圖I為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其顯示了在井下的工作狀態(tài)；
圖2為本實(shí)用新型中安全轉(zhuǎn)向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。主要元件標(biāo)號(hào)說明I 伸縮管 2安全轉(zhuǎn)向閥21 閥本體 211注入槽ロ212 連接部 22蒸汽通道23 注入通道 231定位部24 閥球部 241閥球座242 閥球243閥球罩2431 通孔244閥罩壓環(huán)3 上注汽封隔器4配汽閥5 下注汽封隔器6油管I 上油層II下油層
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
圖I為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其顯示了在井下的工作狀態(tài)；圖2為本實(shí)用新型中安全轉(zhuǎn)向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1，本實(shí)用新型提出的一種選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其由一伸縮管I、一安全轉(zhuǎn)向閥2、一上注汽封隔器3、一配汽閥4、一下注汽封隔器5由上至下依次通過油管6連接而成。其中，所述安全轉(zhuǎn)向閥2包含有ー閥本體21，所述閥本體21中設(shè)有ー沿軸向貫通的蒸汽通道22，并在所述蒸汽通道22的一側(cè)沿軸向開設(shè)ー注入通道23，所述注入通道23與所述蒸汽通道22不連通，所述注入通道23的上端與所述閥本體21側(cè)壁上開設(shè)的注入槽ロ 211相連通，其下端則延伸至所述閥本體21的底部，所述注入通道23中嵌設(shè)有一能封閉所述注入通道的閥球部24。[0028]進(jìn)ー步地，所述閥本體21的上端形成一連接部212，所述連接部212的下端與所述蒸汽通道22相連通，且其內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，以便于與油管相連接。請(qǐng)ー并參見圖2，優(yōu)選的實(shí)施方式是，所述閥球部24包含有一中空的閥球座241、ー閥球242、一閥球罩243及ー閥罩壓環(huán)244，所述注入通道23內(nèi)的上端形成一縮徑的定位部231，所述閥球座241、閥球罩243及閥罩壓環(huán)244由上至下依次嵌設(shè)在所述注入通道23中，并與所述注入槽211相連通，所述閥球座241的上端頂?shù)衷谒龆ㄎ徊?31的下端，而所述閥球罩243的上端抵接于所述閥球座241的下端，所述閥罩壓環(huán)244的上端則頂?shù)衷谒鲩y球罩243的下端，其中，所述閥罩壓環(huán)244的外側(cè)壁與所述注入通道23的內(nèi)壁相螺接，所述閥球243則能移動(dòng)的放置在所述閥球罩244內(nèi)，且其能密封所述閥球座241下端的開ロ，也即，所述閥球242的直徑大于所述球座241的內(nèi)徑，且小于所述閥球罩243的內(nèi)徑，以能將閥球座241封閉，進(jìn)而達(dá)到封閉注入通道23的目的。另外，如圖所示，所述閥球罩243的上端形成有ー開ロ部，其下端則設(shè)有通孔2431，既利于氣流通過，又能防止所述閥球242向下脫離出所述閥球罩243，而對(duì)于該通孔的數(shù)量，可根據(jù)具體需要而定，在此不做限定。在上述的可行的實(shí)施方式中，所述下注汽封隔器5的上端是通過油管連接于所述配汽閥4的下端，延長(zhǎng)了兩者間的距離。需要指出的是，兩者間的連接方式不限于此，比如，在具體使用時(shí)，所述下注汽封隔器5的上端還可以直接螺接于所述配汽閥4的下端。參見圖1，在實(shí)際使用中，將該選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱的伸縮管I的上端與隔熱管相連接，隨后下入隔熱管，將本實(shí)用新型放置到油井的目的層位，并調(diào)整好其中各部件的位置，使上注汽封隔器3位于上油層I的上側(cè)，而下注汽封隔器5位于上油層I及下油層II之間，此時(shí)，安全轉(zhuǎn)向閥2的蒸汽通道22的上端通過油管與伸縮管I相連通，而注入通道23的上端則通過注入槽ロ 211與油井套管的環(huán)空相通；從地面通過隔熱管向該選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱中注入蒸汽，使所述上注汽封隔器3、下注汽封隔器5坐封，以封隔上油層I及下油層II ;繼續(xù)從隔熱管中注入 蒸汽及助排劑，并從該選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱與油井套管之間的環(huán)空(油套環(huán)空)中注入空氣，由于該注入通道23與蒸汽通道22不連通，一方面，蒸汽及助排劑由上至下依次通過伸縮管I、安全轉(zhuǎn)向閥2的蒸汽通道22向下注入，而空氣則通過安全轉(zhuǎn)向閥2側(cè)壁上開設(shè)的注入槽ロ 211進(jìn)入注入通道23，其經(jīng)過閥球部進(jìn)入上注汽封隔器3上方的油管內(nèi)，以與前述的蒸汽相混合，井向下經(jīng)由配汽閥4及下注汽封隔器5的內(nèi)腔注入下油層II處；當(dāng)下油層II處的蒸汽、助排劑及空氣注到所需量時(shí)，從地面通過隔熱管對(duì)該選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱的配汽閥投球，使該配汽閥工作(該配汽器為現(xiàn)有技術(shù)，其腔體中通過剪切銷釘固定有一中空滑套，當(dāng)投球封閉滑套后，該配汽器的內(nèi)腔憋壓，在高壓的作用下剪切銷釘剪斷，使滑套連帶投球在腔體中下行，以打開腔體側(cè)壁上被滑套封閉的配汽孔，使腔體與其外側(cè)的油套環(huán)空相連通，同時(shí)該投球封閉了滑套與下側(cè)油管連通的通道)，以封閉蒸汽向下運(yùn)行的通道，并與上油層I處的油套環(huán)空相連通，隨后，即可繼續(xù)分別通過隔熱管及油套環(huán)空向選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱中分別注入蒸汽、助排劑及空氣，該過程與前述相同，在此不再贅述；在前述的注汽過程中，當(dāng)該注空氣催化氧化采油管柱中的蒸汽壓カ較大或空氣過量，而通過安全轉(zhuǎn)向閥2的注入通道23向油套環(huán)空中竄動(dòng)時(shí)，該選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱內(nèi)的混合氣體在經(jīng)過閥球部24的過程中，會(huì)推動(dòng)閥球242上行，使該閥球242對(duì)應(yīng)封閉閥球座241的下端ロ處，進(jìn)而隔斷油套環(huán)空與安全換向閥的注入通道23的連通狀態(tài)，由此，封閉了高溫混合氣體從油套環(huán)套空間上返到地面的通道，進(jìn)而防止了高溫混合氣體進(jìn)入空氣壓縮機(jī)及其管線，避免蒸汽溢出損壞設(shè)備及危及作業(yè)人員，進(jìn)而保障生產(chǎn)的安全進(jìn)行。另外，對(duì)于本實(shí)用新型而言，在實(shí)際實(shí)施使用中，其不限于上述依次對(duì)上油層I、下油層II的順序注汽的工作方式，即本實(shí)用新型可根據(jù)油層狀況，僅對(duì)下油層II選層注汽，或者通過對(duì)配汽閥投球，僅對(duì)上油層I選層注汽，以進(jìn)ー步提高工作效率。本實(shí)用新型的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，能保證安全有效地對(duì)上、下油層實(shí)施分層注汽，使從井口同時(shí)注入蒸汽及空氣時(shí)能夠安全施工，保證了生產(chǎn)作業(yè)人員的安全，從根本上徹底避免了惡性事件的發(fā)生，更好、更安全地實(shí)現(xiàn)稠油、超稠油油井正常生廣，提聞了油井的生廣能力。以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變 化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在干，所述選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱由一伸縮管、一安全轉(zhuǎn)向閥、一上注汽封隔器、一配汽閥、一下注汽封隔器由上至下依次通過油管連接而成。
2.如權(quán)利要求I所述的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在于，所述安全轉(zhuǎn)向閥包含有ー閥本體，所述閥本體中設(shè)有ー沿軸向貫通的蒸汽通道，并在所述蒸汽通道的一側(cè)沿軸向開設(shè)ー注入通道，所述注入通道與所述蒸汽通道不連通，其上端與所述閥本體側(cè)壁上開設(shè)的注入槽ロ相連通，其下端則延伸至所述閥本體的底部，所述注入通道中嵌設(shè)有一能封閉所述注入通道的閥球部。
3.如權(quán)利要求2所述的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在干，所述閥本體的上端形成ー連接部，所述連接部的下端與所述蒸汽通道相連通，且其內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋。
4.如權(quán)利要求2或3所述的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在于，所述閥球部包含有一中空的閥球座、一閥球、一閥球罩及一閥罩壓環(huán)，所述注入通道內(nèi)的上端形成一縮徑的定位部，所述閥球座、閥球罩及閥罩壓環(huán)由上至下依次嵌設(shè)在所述注入通道中，并與所述注入槽ロ相連通，所述閥球座的上端頂?shù)衷谒龆ㄎ徊康南露?，而所述閥球罩的上端抵接于所述閥球座的下端，所述閥罩壓環(huán)的上端則頂?shù)衷谒鲩y球罩的下端，其中，所述閥罩壓環(huán)的外側(cè)壁與所述注入通道的內(nèi)壁相螺接，所述閥球則能移動(dòng)的放置在所述閥球罩內(nèi)，且其能密封所述閥球座下端的開ロ。
5.如權(quán)利要求4所述的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，其特征在干，所述閥球罩的上端形成有ー開ロ部，其下端則設(shè)有通孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，該選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱由一伸縮管、一安全轉(zhuǎn)向閥、一上注汽封隔器、一配汽閥、一下注汽封隔器由上至下依次通過油管連接而成。本實(shí)用新型的選層注空氣及蒸汽催化氧化采油管柱，能同時(shí)向油井中注入蒸汽及空氣，以提高油層的動(dòng)用程度及油井的生產(chǎn)效率，克服了現(xiàn)有技術(shù)的只能籠統(tǒng)注空氣的缺陷。
文檔編號(hào)E21B43/18GK202441350SQ20122001796
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者王書慧, 管九洲 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司