專利名稱：分層注汽均勻配汽管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油礦場機(jī)械設(shè)備，特別涉及用于直井分層注汽均勻配汽的管柱。
技術(shù)背景隨著工業(yè)的發(fā)展對石油需求量越來越大和常規(guī)油藏儲量的局限，稠油的開采越來越受到重視，我國目前已在松遼盆地、渤海灣盆地、準(zhǔn)葛爾盆地等15個大中型含油盆地和·地區(qū)發(fā)現(xiàn)了數(shù)量眾多的稠油油藏，預(yù)測我國稠油油藏地質(zhì)儲量高達(dá)8X IO8Hi3以上。但是現(xiàn)有的熱采普遍采用井筒籠統(tǒng)注汽，造成蒸汽超覆，上層動用程度高，下層動用程度低的事實，通過分層注汽均勻管柱調(diào)整轉(zhuǎn)周后的上下層注汽量和注汽干度，調(diào)整吸汽剖面，預(yù)計分層均勻管柱在熱采技術(shù)中將得到很好的應(yīng)用。以往采用同心雙管或平行雙管結(jié)構(gòu)，在工程應(yīng)用上要同時作業(yè)兩套管柱，工藝復(fù)雜且耗資大。同心雙管結(jié)構(gòu)從井口開始同心安裝兩套直徑不同的管柱，內(nèi)管柱注入下部油層，內(nèi)管和外管間環(huán)空流道注入上部油層，由于內(nèi)管柱(細(xì)管柱)外的介質(zhì)是注入上層的蒸汽，而外管柱(粗管柱)外的介質(zhì)是套管間的空氣，因而內(nèi)管柱的熱量損失小，干度高；平行雙管結(jié)構(gòu)從井口并列安裝兩根管柱分別注入上下層，兩根管柱相對于套管中心是偏心管柱，因而對熱密封的要求高。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種分層注汽均勻配汽管柱，能按油層需要均勻分配蒸汽，為油田現(xiàn)場注蒸汽熱采工藝提供有力的技術(shù)保障和服務(wù)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，分層注汽均勻配汽管柱主要由接箍、旋流噴嘴、節(jié)流隔板、內(nèi)管和外管等構(gòu)成。注汽管柱和外管通過平接箍相連接，旋流噴嘴同軸焊接在注汽管柱內(nèi)，所述的旋流噴嘴為上部螺旋流道、中部錐形孔和下部喇叭口的固定旋轉(zhuǎn)流道和縮放噴管結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)起到使汽液分層流動的濕蒸汽充分混合并均勻霧化，從而實現(xiàn)蒸汽干度均勻分布的作用。內(nèi)管安裝在外管內(nèi)，內(nèi)管和外管的上端由節(jié)流隔板定位焊接連接，內(nèi)管的下端由鋼環(huán)焊接到外管的內(nèi)壁并密封，外管的管壁上開有射孔，節(jié)流隔板上開有6 12個孔，開孔的孔徑為8 12mm，開孔的大小和數(shù)量用于調(diào)整上下層的注入壓差，控制上下層蒸汽質(zhì)量流量分配。外管上傾斜的射孔結(jié)構(gòu)，減小了濕蒸汽出流對套管的沖擊力。環(huán)狀流動的濕蒸汽通過旋流噴嘴后，進(jìn)入分層均勻管柱，利用旋流噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)流和霧化作用，出口為均勻的汽液混相流動，使通過均勻管柱內(nèi)管和內(nèi)外管環(huán)空流道的濕蒸汽干度相同，并且內(nèi)外管環(huán)空流道加節(jié)流隔板，節(jié)流隔板上射孔大小、數(shù)量調(diào)整上下層的注入壓差，控制上下層質(zhì)量流量分配。設(shè)計的分層注汽均勻管柱上下連接帶有熱密封的管柱，實現(xiàn)分層注汽。本實用新型的有益效果是融合了同心雙管和平行雙管結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，既節(jié)省了單井管柱的用量，同時又能實現(xiàn)上下層濕蒸汽干度的均勻分配，而且對熱密封的要求降低，完井工藝簡單。


圖I是依據(jù)本實用新型所提出的分層注汽均勻配汽管柱結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I-接箍、2-注汽管柱、3-旋流噴嘴、4-平接箍、5-節(jié)流隔板、6-內(nèi)管、7-外管、8-射孔、9-鋼環(huán)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例來詳細(xì)描述本實用新型。如圖I所示，分層注汽均勻配汽管柱由接箍I、注汽管柱2、旋流噴嘴3、平接箍4、節(jié)流隔板5、內(nèi)管6和外管7等構(gòu)成。濕蒸汽經(jīng)過隔熱管到達(dá)井底干度一般在O. 5左右，管內(nèi)呈獻(xiàn)為環(huán)狀流狀態(tài)，井底帶補(bǔ)償器的熱密封管柱通過接箍I與注汽管柱2連接，平接箍4連接注汽管柱2和外管7，旋流噴嘴3同軸焊接在注汽管柱2內(nèi)，所述的旋流噴嘴3結(jié)構(gòu)為 上部螺旋流道、中部錐形孔和下部喇叭口的固定旋轉(zhuǎn)流道和縮放噴管結(jié)構(gòu)。環(huán)狀流動的濕蒸汽通過注汽管柱2內(nèi)的旋流噴嘴3后，汽液均勻混合(等干度)，保證了進(jìn)入上下油層的濕蒸汽品質(zhì)相同；內(nèi)管6安裝在外管7內(nèi)，內(nèi)管6和外管7的上端由節(jié)流隔板5定位焊接連接，內(nèi)管6的下端由鋼環(huán)9焊接到外管7的內(nèi)壁并密封，外管管壁上開有射孔8，節(jié)流隔板5上開有6 12個孔，開孔的孔徑為8 12mm，開孔的大小和數(shù)量控制上下層壓差及蒸汽質(zhì)量流量。一部分濕蒸汽通過內(nèi)管6進(jìn)入下層油藏，一部分經(jīng)內(nèi)管6和外管7的環(huán)空流道由射孔8進(jìn)入上層油藏。外管7下端連接熱密封。由于轉(zhuǎn)周后上下油層的動用程度、含油飽和度和油藏厚度等不同，計算各層需汽量，再由上下層壓力差異和需汽量計算節(jié)流隔板上節(jié)流孔的數(shù)量大小，最終實現(xiàn)油層按需分配。外管射孔數(shù)量多且?guī)в袃A角，目的就是減小氣流速度和沖擊力，防止破壞油井套管。本實用新型的優(yōu)點是能夠承受較大的壓力(O 30MPa)，滿足油田現(xiàn)場深井高壓注入作業(yè)的要求；考慮了管柱強(qiáng)度、旋流噴嘴安全性的問題，采用性能較好的PllO管材和固定不帶旋轉(zhuǎn)部件的旋流噴嘴結(jié)構(gòu)，安全可靠；總的結(jié)構(gòu)設(shè)計能均勻的分配蒸汽，完全能滿足油田現(xiàn)場生產(chǎn)需要。
權(quán)利要求1.一種分層注汽均勻配汽管柱，包括接箍、注汽管柱、旋流噴嘴、節(jié)流隔板、內(nèi)管和外管，其特征是，注汽管柱(2)和外管(7)通過平接箍(4)相連接，旋流噴嘴(3)同軸焊接在注汽管柱(2)內(nèi)，內(nèi)管(6)安裝在外管(7)內(nèi)，內(nèi)管(6)和外管(7)的上端由節(jié)流隔板(5)定位焊接連接，內(nèi)管(6)的下端由鋼環(huán)(9)焊接到外管(7)的內(nèi)壁并密封，外管(7)的管壁上開有射孔(8)，節(jié)流隔板(5)上開有6 12個孔，開孔的孔徑為8 12mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分層注汽均勻配汽管柱，其特征是，所述的旋流噴嘴(3)的結(jié)構(gòu)為上部螺旋流道、中部錐形孔和下部喇叭ロ。
專利摘要本實用新型提供了一種分層注汽均勻配汽管柱，由接箍、旋流噴嘴、節(jié)流隔板、內(nèi)管和外管等構(gòu)成。由轉(zhuǎn)接接箍連接帶補(bǔ)償器的熱密封管柱和分層注汽均勻管柱，環(huán)狀流動的濕蒸汽經(jīng)過旋流噴嘴后，汽液均勻混合(等干度)，保證了進(jìn)入上下油層的濕蒸汽品質(zhì)相同，然后經(jīng)內(nèi)管進(jìn)入下層油層，經(jīng)內(nèi)外管環(huán)空流道進(jìn)入上層油藏(分層注汽均勻管柱下接熱密封)。優(yōu)點是能夠承受較大的壓力，滿足油田現(xiàn)場深井高壓注入作業(yè)的要求；考慮了管柱強(qiáng)度、旋流噴嘴安全性的問題，采用性能較好的管材和固定不帶旋轉(zhuǎn)部件的旋流噴嘴結(jié)構(gòu)，安全可靠，能均勻的分配蒸汽，完全能滿足油田現(xiàn)場生產(chǎn)需要。
文檔編號E21B43/24GK202767965SQ20122049128
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者楊德偉, 林日億, 王代流, 溫志剛, 趙云獻(xiàn), 王新偉, 邵長彬 申請人:中國石油大學(xué)(華東)