一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱，設(shè)置在具有上部第一油層和下部第二油層的油井中，其包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管位于外管內(nèi)部，并在內(nèi)外管之間形成環(huán)空；外管包括外部油管和篩管；篩管位于與第一油層對應的位置處；外管上設(shè)有第一封隔器和第二封隔器；第一封隔器位于第一油層上部，第二封隔器位于第一油層與第二油層之間；內(nèi)管包括內(nèi)部油管和與內(nèi)部油管連接的滑套配氣裝置，滑套配氣裝置位于與第一油層對應的位置；內(nèi)管和外管位于第二封隔器以下的部分連接能將環(huán)空密封的滑動密封裝置。本實用新型提高分層點火的成功率，實現(xiàn)精細注氣，避免了井下測調(diào)儀器在高溫狀態(tài)下不能正常工作的問題。
【專利說明】一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種火燒油層分層點火領(lǐng)域，尤其涉及一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱。

【背景技術(shù)】
[0002]曙光油田火驅(qū)開發(fā)經(jīng)歷了先導試驗、擴大試驗、規(guī)模實施三個階段。在火驅(qū)開發(fā)過程中，油藏在縱向動用程度上存在著較大差異，各層吸氣不均，存在單層突進，導致注氣井注空氣參數(shù)提高難度大，生產(chǎn)井則表現(xiàn)為構(gòu)造高部位先見效，構(gòu)造低部位后見效，且存在見效不均并有突進現(xiàn)象的問題。吸氣剖面監(jiān)測結(jié)果表明:火驅(qū)總體動用程度整體達到75%，但是縱向上動用狀況存在較大差異。
[0003]為改善火驅(qū)油層縱向動用狀況，解決注氣不均的矛盾，有必要開展火驅(qū)分層注氣技術(shù)的研宄與現(xiàn)場試驗，以實現(xiàn)注氣井的相對均勻注氣，改善火驅(qū)開發(fā)效果?；痱?qū)采油成功的關(guān)鍵技術(shù)之一是油層點火，油層點火主要有化學點火、電點火兩種，兩種點火技術(shù)各有自身優(yōu)勢之處，在分層點火管柱技術(shù)中，其中分層化學點火已經(jīng)相對成熟，但目前分層電點火依然是技術(shù)空白，分層注氣管柱無法實現(xiàn)雙層電點火。電點火技術(shù)能夠通過電加熱器獲取更高的點火溫度，適用于油層燃燒門檻溫度較高的油井，因此開展分層電點火技術(shù)是有意義的。
[0004]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱，實現(xiàn)分層電點火、分層注氣，提高分層電點火的成功率，實現(xiàn)精細注氣，進而提高油藏的開發(fā)效果。
[0006]本實用新型的另一目的在于提供一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱，不需要井下測調(diào)儀器，避免了井下測調(diào)儀器在高溫狀態(tài)下不能正常工作的問題。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱，所述火驅(qū)分層電點火工藝管柱設(shè)置在具有上部第一油層和下部第二油層的油井中，其包括內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管位于外管內(nèi)部，并在內(nèi)、外管之間形成環(huán)空；其特征在于:所述外管包括外部油管和篩管；所述篩管位于與第一油層對應的位置處；外管上設(shè)有第一封隔器和第二封隔器；所述第一封隔器位于第一油層上部，第二封隔器位于第一油層與第二油層之間；所述內(nèi)管包括內(nèi)部油管和與內(nèi)部油管連接的滑套配氣裝置，所述滑套配氣裝置位于與第一油層對應的位置；所述內(nèi)管和外管位于第二封隔器以下的部分連接能將內(nèi)、外管之間的環(huán)空密封的滑動密封裝置。
[0008]在本實用新型的一較佳實施方式中，滑套配氣裝置包括套筒狀的閥體，閥體內(nèi)部套設(shè)有滑套，所述滑套與閥體內(nèi)壁間緊密配合并通過剪切銷釘與閥體的側(cè)壁固定；滑套的內(nèi)部具有階梯型通過孔，階梯型通過孔的上部孔徑大、下部孔徑小，形成有臺肩部；滑套的底端面上設(shè)有向下突出的環(huán)形凸棱；滑套側(cè)壁的圓周方向設(shè)有均勻分布的第一注氣孔，閥體側(cè)壁上設(shè)有與所述第一注氣孔對應的第二注氣孔；閥體內(nèi)部位于滑套下面一定距離處設(shè)有將閥體內(nèi)部封閉的圓形擋板，圓形擋板通過固定銷釘與閥體側(cè)壁連接。
[0009]在本實用新型的一較佳實施方式中，滑套外壁設(shè)有三組密封圈，每組密封圈由上下排列的兩個密封圈組成；三組密封圈之間的距離相等；位于所述第一注氣孔的上部有兩組密封圈，位于第一注氣孔的下部有一組密封圈；所述圓形擋板為銅制擋板，所述圓形擋板的上表面邊緣處具有環(huán)狀設(shè)置的V型槽；所述滑套底端面上的環(huán)形凸棱與V型槽的內(nèi)側(cè)對應。
[0010]在本實用新型的一較佳實施方式中，滑套配氣裝置還包括一撞擊器，所述撞擊器設(shè)置在點火裝置的末端。
[0011]在本實用新型的一較佳實施方式中，撞擊器的最下部為直徑較小的圓柱體且末端具有尖端部；撞擊器的中間部為直徑較大的圓柱體，中間部的圓柱體直徑稍大于所述滑套階梯型通過孔的下部孔徑；所述閥體的上端和下端分別與內(nèi)部油管螺紋連接。
[0012]在本實用新型的一較佳實施方式中，滑動密封裝置包括內(nèi)部中空的內(nèi)筒以及滑動套設(shè)在內(nèi)筒外部的外筒；所述內(nèi)筒和外筒之間通過開口密封環(huán)密封。
[0013]在本實用新型的一較佳實施方式中，外筒包括外筒上接頭及外筒下接頭，所述外筒上接頭與外筒下接頭螺紋連接。
[0014]在本實用新型的一較佳實施方式中，內(nèi)筒的上端與內(nèi)部油管螺紋連接；所述外筒上接頭的上端與第二封隔器螺紋連接或者外筒上接頭的上端與外部油管螺紋連接后再與第二封隔器螺紋連接。
[0015]在本實用新型的一較佳實施方式中，外筒下接頭的下端與喇叭口螺紋連接或者外筒下接頭的下端與外部油管螺紋連接后再與喇叭口螺紋連接。
[0016]在本實用新型的一較佳實施方式中，篩管的上端和下端分別與第一封隔器和第二封隔器螺紋連接或者篩管的上端和下端分別與外部油管螺紋連接后再與第一封隔器和第二封隔器螺紋連接。
[0017]在本實用新型的一較佳實施方式中，在所述外管上固定有耐高溫測試電纜，所述第一封隔器和第二封隔器上設(shè)有用于通過耐高溫測試電纜的通道。
[0018]由上所述，本實用新型能根據(jù)需要控制流體的流動方向，同時根據(jù)現(xiàn)場實際需要改變流體流動方向。在保持第一油層正常燃燒的情況下，在第二油層電點火過程中不會對第一油層造成不良影響，即在第二油層電點火前通過外管與內(nèi)管之間的環(huán)空向第一油層注入空氣，這樣在點燃第二油層時就不會對第一油層造成不良影響，提高分層電點火的成功率，實現(xiàn)精細注氣。同時，采用在外管外固定的耐高溫測試電纜，不再需要井下測調(diào)儀，避免了井下測調(diào)儀在高溫環(huán)境下不能維持正常工作的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0020]圖1:為本實用新型火驅(qū)分層電點火工藝管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2:為本實用新型中滑套配氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3:為圖2中I處的放大示意圖。
[0023]圖4:為本實用新型中撞擊器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5:為本實用新型中滑動密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0025]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0026]如圖1所示，本實用新型提供一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱100，該火驅(qū)分層電點火工藝管柱100設(shè)置在具有上部第一油層a和下部第二油層b的油井中，其包括內(nèi)管10和外管20，內(nèi)管10位于外管20的內(nèi)部，并在內(nèi)、外管之間形成環(huán)空30。外管20包括外部油管201和篩管202 ;篩管202位于與第一油層a對應的位置處；外管20上設(shè)有第一封隔器21和第二封隔器22 ;第一封隔器21位于第一油層a上部，第二封隔器22位于第一油層a與第二油層b之間；兩個封隔器可以將注入第一油層a的空氣和注入第二油層b的空氣分隔開。內(nèi)管10包括內(nèi)部油管101和與內(nèi)部油管101連接的滑套配氣裝置102，滑套配氣裝置102位于與第一油層a對應的位置；該滑套配氣裝置102能控制和改變注入內(nèi)管中空氣的流動路徑和方向，在初始狀態(tài)時注入內(nèi)管的空氣只能到達第一油層a，當需要往第二油層b注入空氣時，該滑套配氣裝置102將內(nèi)管中空氣到達第一油層a的路徑封閉，同時打開內(nèi)管中空氣到達第二油層b的路徑。內(nèi)管10和外管20位于第二封隔器22以下的部分連接能將內(nèi)、外管之間的環(huán)空30密封的滑動密封裝置40。該滑動密封裝置40能封堵進入環(huán)空30中的空氣，避免環(huán)空30中的空氣進入第二油層b。
[0027]當火驅(qū)分層電點火工藝管柱100下井完井后，下放點火裝置23到井中預定位置，然后使第一和第二封隔器21、22坐封，把井段分隔為第一油層段與第二油層段。當封隔器21,22坐封后，啟動電點火裝置23使其加熱，同時從內(nèi)管10注入空氣，由于滑套配氣裝置102的作用及滑動密封裝置40的作用，使內(nèi)管中注入的空氣只能進入第一油層a。當通過測試顯示第一油層a點火成功后，先從內(nèi)管10與外管20的環(huán)空30注入空氣以保持第一油層a的持續(xù)燃燒；然后通過滑套配氣裝置102改變空氣的流動方向，將內(nèi)管中空氣進入第一油層a的路徑封閉，同時打開內(nèi)管中空氣進入第二油層b的路徑；下放點火裝置23，當點火裝置23下到第二個預定位置后工作，此時內(nèi)管10以及內(nèi)管10與外管20之間的環(huán)空30同時注入空氣，從內(nèi)管10注入的空氣進入第二油層b，從環(huán)空30注入的空氣進入第一油層a，從而完成了分層點火分層注氣的目的。
[0028]進一步，如圖2所示，滑套配氣裝置102包括套筒狀的閥體1021，閥體1021內(nèi)部套設(shè)有滑套1022，滑套1022與閥體1021內(nèi)壁間緊密配合并通過剪切銷釘1023與閥體的側(cè)壁固定。滑套1022的內(nèi)部具有階梯型通過孔1024，階梯型通過孔1024的上部孔徑大、下部孔徑小，形成有臺肩部c ;滑套1022的底端面上設(shè)有向外突出的環(huán)形凸棱1025 ;滑套側(cè)壁的圓周方向設(shè)有均勻分布的第一注氣孔1026，閥體側(cè)壁上設(shè)有與第一注氣孔對應的第二注氣孔1027，即第一注氣孔1026與第二注氣孔1027位于同一高度。閥體內(nèi)部位于滑套1022下面一定距離處設(shè)有將閥體內(nèi)部封閉的圓形擋板1028，圓形擋板1028通過固定銷釘1029與閥體側(cè)壁連接；通過該圓形擋板1028的封閉，使內(nèi)管10中的空氣不能向下進入到第二油層b中。該距離的范圍應該滿足:當滑套1022下落到圓形擋板1028的位置后，第一注氣孔1026與第二注氣孔1027相互錯開，且滑套1022能封閉閥體側(cè)壁上的第二注氣孔1027。
[0029]具體的，滑套外壁設(shè)有三組密封圈，每組密封圈由上下排列的兩個密封圈1030組成；三組密封圈之間的距離相等；位于第一注氣孔1026的上部有兩組密封圈，位于第一注氣孔1026的下部有一組密封圈，在滑套1022下落后能保證其對第二注氣孔1027的密封性能。其中，圓形擋板1028為銅制擋板，如圖3所示，圓形擋板的上表面邊緣處具有環(huán)狀設(shè)置的V型槽1031 ;滑套底端面上的環(huán)形凸棱1025與V型槽1031的內(nèi)側(cè)對應，V型槽1031的內(nèi)側(cè)在環(huán)形凸棱1025的撞擊下，銅制擋板可以沿V型槽1031斷裂，從而使內(nèi)管10中的空氣向下進入第二油層b。
[0030]進一步，如圖4所示，滑套配氣裝置102還包括一個配套使用的撞擊器103，撞擊器103設(shè)置在點火裝置23的末端，撞擊器103的最下部為直徑較小的圓柱體且末端具有尖端部1031 ;撞擊器103的中間部為直徑較大的圓柱體，形成有臺階部d，中間部的圓柱體直徑稍大于滑套1022階梯型通過孔1024的下部孔徑，臺階部d可以坐在階梯型通過孔1024的臺肩部c上，從而在撞擊器103的沖擊下，使固定滑套1022的剪切銷釘1023斷裂，沖擊著滑套1022向下移動。撞擊器103的尖端部1031刺破下面的圓形擋板1028，同時在環(huán)形凸棱1025的撞擊下，銅制擋板沿V型槽1031斷裂。
[0031]進一步，該滑套配氣裝置102在火驅(qū)分層電點火工藝管柱100的連接方式為:閥體1021的上端和下端分別與內(nèi)部油管101螺紋連接?；着錃庋b置102的工作過程為:初始狀態(tài)時，內(nèi)管10中注入的空氣被圓形擋板1028阻擋，只能通過第一注氣孔1026與第二注氣孔1027、篩管202進入第一油層a ;當需要進行下一層注氣點火時，利用點火裝置23末端的撞擊器103以足夠的動量向下撞擊，撞擊器103沖擊銅制擋板使其破洞，進一步，當撞擊器103的臺階部d與滑套1022的臺肩部c相接觸，在撞擊器103的作用下剪切銷釘1023剪斷，滑套1022以很大的速度下滑，第一與第二注氣孔1026、1027相互錯開，在密封圈1030的作用下封閉了空氣進入第一油層a的通道。當滑套下部的環(huán)形凸棱1025與銅制擋板相接觸時，銅制擋板沿V型槽1031斷裂，同時滑套1022的運動止于銅制擋板位置，以封閉第二注氣孔1027，內(nèi)管10內(nèi)的空氣通過斷裂的銅制擋板向下進入第二油層b內(nèi)。
[0032]進一步，如圖5所示，滑動密封裝置40包括內(nèi)部中空的內(nèi)筒41以及滑動套設(shè)在內(nèi)筒外部的外筒42 ;內(nèi)筒41和外筒42之間通過開口密封環(huán)43密封。外筒42的內(nèi)壁及內(nèi)筒41的外壁采用表面化學熱處理；開口密封環(huán)經(jīng)過表面強化處理。本實施方式中，表面化學熱處理為碳氮共滲。經(jīng)碳氮共滲處理后，表面具有良好的耐磨、耐腐蝕性，并能保證內(nèi)外筒間的精密配合。開口密封環(huán)經(jīng)表面強化處理后，表面孔隙率低、耐腐蝕性能好、減磨性能好，更耐磨損，易形成油膜，大大延長了滑動密封裝置40的使用壽命。內(nèi)筒41與外筒42之間為零間隙配合，同時由開口密封環(huán)43密封，保證其對環(huán)空30的密封性。本實施方式中外筒42包括外筒上接頭421及外筒下接頭422，外筒上接頭與外筒下接頭螺紋連接。
[0033]進一步，內(nèi)筒41的上端與內(nèi)部油管101螺紋連接；外筒上接頭421的上端與第二封隔器22螺紋連接或者外筒上接頭421的上端與外部油管201螺紋連接后再與第二封隔器22螺紋連接。
[0034]進一步，外筒下接頭422的下端與喇叭口 50螺紋連接或者外筒下接頭422的下端與外部油管201螺紋連接后再與喇叭口 50螺紋連接。喇叭口 50為一端大、一端小的喇叭形套筒，用于油井測試中方便井下工具取出。
[0035]進一步，篩管202的上端和下端分別與第一封隔器21和第二封隔器22螺紋連接或者篩管202的上端和下端分別與外部油管201螺紋連接后再與第一封隔器21和第二封隔器22螺紋連接。第一封隔器21上端與外部油管201螺紋連接，外部油管201位于第一封隔器21以上的部分螺紋連接有伸縮管24，以減小或避免由各種因素引起的管柱伸長或縮短使管柱受力改變的情況。
[0036]進一步，如圖1所示，在外管20上固定有耐高溫測試電纜60，第一封隔器21和第二封隔器22上設(shè)有用于通過耐高溫測試電纜60的通道(圖中未示出)，通過該耐高溫測試電纜60測試對應油層是否點火成功，不再需要井下測調(diào)儀，從而避免了井下測調(diào)儀在高溫環(huán)境下不能維持正常工作的問題。耐高溫測試電纜采用的是耐700°C以上的耐高溫熱電偶技術(shù)，該技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，在電點火過程中，溫度控制要求在600°C以下，因此不會對該耐高溫測試電纜的工作造成影響。
[0037]由以上描述可以看出，本實用新型能根據(jù)需要控制流體的流動方向，同時根據(jù)現(xiàn)場實際需要改變流體流動方向。在保持第一油層正常燃燒的情況下，在第二油層點火過程中不會對第一油層造成不良影響，即在第二油層點火前通過外管與內(nèi)管之間的環(huán)空向第一油層注入空氣，這樣在點燃第二油層時就不會對第一油層造成不良影響，提高分層點火的成功率，實現(xiàn)精細注氣。同時，避免了井下測調(diào)儀在高溫環(huán)境下不能維持正常工作的問題。
[0038]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種火驅(qū)分層電點火工藝管柱，所述火驅(qū)分層電點火工藝管柱設(shè)置在具有上部第一油層和下部第二油層的油井中，其包括內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管位于外管內(nèi)部，并在內(nèi)、外管之間形成環(huán)空；其特征在于:所述外管包括外部油管和篩管；所述篩管位于與第一油層對應的位置處；外管上設(shè)有第一封隔器和第二封隔器；所述第一封隔器位于第一油層上部，第二封隔器位于第一油層與第二油層之間；所述內(nèi)管包括內(nèi)部油管和與內(nèi)部油管連接的滑套配氣裝置，所述滑套配氣裝置位于與第一油層對應的位置；所述內(nèi)管和外管位于第二封隔器以下的部分連接能將內(nèi)、外管之間的環(huán)空密封的滑動密封裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述滑套配氣裝置包括套筒狀的閥體，閥體內(nèi)部套設(shè)有滑套，所述滑套與閥體內(nèi)壁間緊密配合并通過剪切銷釘與閥體的側(cè)壁固定；滑套的內(nèi)部具有階梯型通過孔，階梯型通過孔的上部孔徑大、下部孔徑小，形成有臺肩部；滑套的底端面上設(shè)有向下突出的環(huán)形凸棱；滑套側(cè)壁的圓周方向設(shè)有均勻分布的第一注氣孔，閥體側(cè)壁上設(shè)有與所述第一注氣孔對應的第二注氣孔；閥體內(nèi)部位于滑套下面一定距離處設(shè)有將閥體內(nèi)部封閉的圓形擋板，圓形擋板通過固定銷釘與閥體側(cè)壁連接。
3.如權(quán)利要求2所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述滑套外壁設(shè)有三組密封圈，每組密封圈由上下排列的兩個密封圈組成；三組密封圈之間的距離相等；位于所述第一注氣孔的上部有兩組密封圈，位于第一注氣孔的下部有一組密封圈；所述圓形擋板為銅制擋板，所述圓形擋板的上表面邊緣處具有環(huán)狀設(shè)置的V型槽；所述滑套底端面上的環(huán)形凸棱與V型槽的內(nèi)側(cè)對應。
4.如權(quán)利要求3所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述滑套配氣裝置還包括一撞擊器，所述撞擊器設(shè)置在點火裝置的末端。
5.如權(quán)利要求4所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述撞擊器的最下部為直徑較小的圓柱體且末端具有尖端部；撞擊器的中間部為直徑較大的圓柱體，中間部的圓柱體直徑稍大于所述滑套階梯型通過孔的下部孔徑；所述閥體的上端和下端分別與內(nèi)部油管螺紋連接。
6.如權(quán)利要求1所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述滑動密封裝置包括內(nèi)部中空的內(nèi)筒以及滑動套設(shè)在內(nèi)筒外部的外筒；所述內(nèi)筒和外筒之間通過開口密封環(huán)密封。
7.如權(quán)利要求6所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述外筒包括外筒上接頭及外筒下接頭，所述外筒上接頭與外筒下接頭螺紋連接。
8.如權(quán)利要求7所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述內(nèi)筒的上端與內(nèi)部油管螺紋連接；所述外筒上接頭的上端與第二封隔器螺紋連接或者外筒上接頭的上端與外部油管螺紋連接后再與第二封隔器螺紋連接。
9.如權(quán)利要求8所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述外筒下接頭的下端與喇叭口螺紋連接或者外筒下接頭的下端與外部油管螺紋連接后再與喇叭口螺紋連接。
10.如權(quán)利要求9所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:所述篩管的上端和下端分別與第一封隔器和第二封隔器螺紋連接或者篩管的上端和下端分別與外部油管螺紋連接后再與第一封隔器和第二封隔器螺紋連接。
11.如權(quán)利要求1或5或10所述的火驅(qū)分層電點火工藝管柱，其特征在于:在所述外管上固定有耐高溫測試電纜，所述第一封隔器和第二封隔器上設(shè)有用于通過耐高溫測試電纜的通道。
【文檔編號】E21B43/243GK204252989SQ201420656170
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】張守軍, 吳非, 于浩, 李曉龍, 黃騰, 門福信, 袁東旭, 許丹, 羅恩勇, 盛軍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司