本實用新型涉及油田器械領域，特別涉及一種稠油摻稀管柱混合工具。

背景技術：

隨著常規(guī)原油的不斷開采和消耗，稠油開采已經廣泛應用于各大油田的自噴井采油和機采井采油中，但由于稠油的粘度較高，開采難度較大。因此，為了保證稠油的順利開采，有必要降低稠油的粘度，保證稠油的流動性。

現(xiàn)有技術使用摻稀管柱來降低稠油的粘度，具體是向摻稀管柱內摻入稀油，使稀油與待采的稠油混合來降低該稠油的粘度(稀油指的是已經開采，并經過加工的粘度較低的油)，以保證稠油的流動性。該摻稀管柱包括篩管、以及分別與該篩管的上、下兩端順次連通的多個油管，篩管上端或下端的油管側壁上設置有通油孔。應用時，將摻稀管柱下入稠油井的井筒內，使篩管下放至稠油與稀油的預計混合位置，此時，井下稠油在地層壓力的作用下進入摻稀管柱并向井口運動，同時，在井口自油套環(huán)空向井筒內注入稀油，使稀油通過篩管和通油孔進入到摻稀管柱內，與自井底向上運動的稠油混合形成混合液，進而降低了待采稠油的粘度，保證了稠油的流動性，使該混合液沿摻稀管柱順利運動至井口，完成稠油的開采。

設計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術中的稀油通過篩管和通油孔進入摻稀管柱后直接與稠油混合，不僅易導致稠油和稀油混合不均，且容易導致稠油的摻稀比較大，造成稀油資源的浪費。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種使稠油和稀油充分混合，稠油的摻稀比較小，并且能夠合理利用稀油資源的稠油摻稀管柱混合工具。具體技術方案如下：

一種稠油摻稀管柱混合工具，包括：上接頭，所述上接頭設置有自上而下連通的上軸腔；

設置在所述上軸腔上部的螺旋導流體，所述螺旋導流體與所述上軸腔配合形成螺旋通道；

與所述上接頭的下端連接的下接頭；

所述下接頭的上部設置有與所述上軸腔連通的下軸腔；

所述下接頭的下部沿徑向設置有稀油進口，沿軸向設置有稀油通道，所述稀油通道的下端與所述稀油進口連通，上端與所述下軸腔連通；

所述下接頭的下部沿軸向還設置有多條稠油通道，所述稠油通道的上端與所述下軸腔連通，下端與所述下接頭的底部連通。

具體地，作為優(yōu)選，所述上軸腔包括自上而下順次連通的第一過流通道、第二過流通道、第三過流通道、第四過流通道；

所述螺旋導流體設置在內徑不變的所述第一過流通道內；

所述第二過流通道的內徑自上而下逐漸減??；

所述第三過流通道的內徑自上而下保持不變；

所述第四過流通道的內徑自上而下逐漸增大。

具體地，作為優(yōu)選，所述稠油摻稀管柱混合工具還包括內徑自上而下逐漸增大的管狀噴嘴；

所述管狀噴嘴的上端位于所述第四過流通道內，下端穿過所述下軸腔后與所述稀油通道的上端相連通。

具體地，作為優(yōu)選，所述稀油通道的上端與所述管狀噴嘴的下端螺紋連接。

具體地，作為優(yōu)選，所述第一過流通道的內徑大于所述第二過流通道的內徑，兩者之間形成內環(huán)形臺階；

所述螺旋導流體的下端與所述內環(huán)形臺階的上端相抵；

所述上接頭的內壁上可拆卸地設置有限位件，所述限位件的下端與所述螺旋導流體的上端相抵。

具體地，作為優(yōu)選，所述限位件包括彈性卡環(huán)和環(huán)形擋板；

所述上接頭的內壁上設置有卡環(huán)槽；

所述彈性卡環(huán)為開環(huán)結構，當所述彈性卡環(huán)為舒張狀態(tài)時，所述彈性卡環(huán)固定于所述卡環(huán)槽內，并且，所述環(huán)形擋板的上端與所述彈性卡環(huán)的下端相抵，下端與所述螺旋導流體的上端相抵。

具體地，作為優(yōu)選，所述上接頭與所述下接頭螺紋連接。

具體地，作為優(yōu)選，所述上接頭上端的內壁上設置有內螺紋；

所述下接頭下端的外壁上設置有外螺紋。

本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本實用新型實施例提供的稠油摻稀管柱混合工具，由于稠油、稀油分別自稠油通道、稀油通道流出后在下軸腔內發(fā)生混合，兩者形成的混合液在向上運動的過程中流經螺旋導流體與上軸腔配合形成的螺旋通道(該混合液在螺旋通道內作旋轉運動，使稠油和稀油在旋轉運動產生的離心力的作用下能夠充分混合，保證了該稠油的流動性)，使稠油和稀油在摻稀管柱內經歷了兩次混合，增加了混合液在摻稀管柱內的流動時間和流動距離，降低了稀油在摻稀管柱內的流速和流量，進而降低了稠油的摻稀比，在保證稠油流動性的同時，合理地利用了稀油資源。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的稠油摻稀管柱混合工具的剖面示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的下接頭的仰視圖。

附圖標記分別表示：

1 上接頭，

101 上軸腔，

1011 第一過流通道，

1012 第二過流通道，

1013 第三過流通道，

1014 第四過流通道，

2 螺旋導流體，

3 下接頭，

301 下軸腔，

302 稀油進口，

303 稀油通道，

304 稠油通道，

4 管狀噴嘴，

5 限位件，

501 彈性卡環(huán)，

502 環(huán)形擋板。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

本實用新型實施例提供了一種稠油摻稀管柱混合工具，如附圖1所示，該混合工具包括：上接頭1、螺旋導流體2、下接頭3，其中，上接頭1設置有自上而下連通的上軸腔101；螺旋導流體2設置在上軸腔101的上部，并與上軸腔101配合形成螺旋通道；下接頭3與上接頭1的下端連接，上部設置有與該上軸腔101連通的下軸腔301，下部沿徑向設置有稀油進口302，沿軸向設置有稀油通道303，其中，該稀油通道303的下端與稀油進口302連通，上端與下軸腔301連通；此外，下接頭3的下部沿軸向還設置有多條稠油通道304(參見附圖2)，該稠油通道304的上端與下軸腔301連通，下端與下接頭3的底部連通。

需要說明的是，本實用新型實施例將井口所在的方向視為上方，其也是上接頭1的上端所在方向，將井底所在的方向視為下方，其也是下接頭3的下端所在方向，并且對以上各部件上、下方向的限定也與上述一致。

本實用新型實施例提供的稠油摻稀管柱混合工具的工作原理如下所述：

將螺旋導流體2安裝在上軸腔101的上部，并將上接頭1的下端與下接頭3的上端相連接，隨后，將上接頭1的上端與上油管相連、下接頭3的下端與下油管相連，以形成摻稀管柱(其中，上油管指的是位于上接頭1上方的多個順次連通的油管、下油管指的是位于下接頭3下方的多個順次連通的油管，此外，下油管上套裝有封隔器)，并將該摻稀管柱下入至井下套管內的預定深度，坐封封隔器。此時，在地層壓力的作用下，井下待采的稠油自下油管的下端進入摻稀管柱并向上運動，在運動到下接頭3的底部時，該稠油穿過多條稠油通道304繼續(xù)向上運動(其中，稠油通道304可以將一些體積較大的稠油塊進行剪切分割)。同時，自井口向摻稀管柱與井下套管的油套環(huán)空內注入稀油，使稀油沿油套環(huán)空向井下運動，當運動到稀油進口302位置時，該稀油順次流過稀油進口302、稀油通道303后進入下軸腔301內，此時，自稠油通道304流出的稠油與自稀油通道303流出的稀油在下軸腔301內混合在一起，形成混合液，該混合液在地層壓力的作用下繼續(xù)向上運動，在流經螺旋導流體2與上軸腔101配合形成的螺旋通道后，順上油管運動至井口，進而完成了稠油的開采。

基于上述，由于稠油、稀油分別自稠油通道304、稀油通道303流出后在下軸腔301內發(fā)生混合，兩者形成的混合液在向上運動的過程中流經螺旋導流體2與上軸腔101配合形成的螺旋通道(該混合液在螺旋通道內作旋轉運動，使稠油和稀油在旋轉運動產生的離心力的作用下能夠充分混合)，使稠油和稀油在摻稀管柱內經歷了兩次混合，增加了混合液在摻稀管柱內的流動時間和流動距離，降低了稀油在摻稀管柱內的流速和流量，進而降低了稠油的摻稀比，在保證稠油流動性的同時，合理地利用了稀油資源。

其中，稀油進口302可以為盲孔，此時，稀油通道303與該盲孔的端部垂直連通；稀油進口302也可以為通孔，此時，稀油通道303與該通孔的中部垂直連通，該稀油進口302的結構可以根據開采稠油時的具體情況進行選擇，以保證稠油開采工作的有效進行。此外，螺旋導流體2為外壁上設置有螺旋葉片的柱體結構(其中，螺旋葉片為本領域所常見的，主要用于輸送粘度較大的物料，并且在物料輸送的過程中，對物料具有混合作用)，該螺旋葉片與上軸腔101配合形成螺旋通道，其中，該柱體結構及螺旋葉片的長度可以根據實際情況進行調節(jié)(即更換螺旋導流體2)。

作為優(yōu)選，多個稠油通道304對稱設置于稀油進口302的兩側。舉例來說，在稀油進口302的兩側分別設置的稠油通道304的數(shù)量可以為3個、4個、5個等(其中，多個稠油通道304可以在稀油進口302的兩側呈直線排布，此時，稀油進口302兩側的多個稠油通道304剛好可以圍成矩形；或者，多個稠油通道304可以在稀油進口302的兩側呈半圓形排布，此時，稀油進口302兩側的多個稠油通道304剛好可以圍成圓形)，只要能夠保證該混合工具對稠油的吸入效果即可。通過如此設置，使井下待采的稠油在被吸入到稠油通道304并排至下軸腔301時，稠油在各個方向的排量均等，提高了稠油與稀油的混合效果?？梢岳斫獾氖?，稀油進口302的兩側指的是稀油進口302在水平方向上的左、右兩側，稀油進口302與稠油通道304彼此并不連通。

在本實用新型實施例中，如附圖1所示，上軸腔101包括自上而下順次連通的第一過流通道1011、第二過流通道1012、第三過流通道1013、第四過流通道1014；螺旋導流體2設置在內徑不變的第一過流通道1011內；第二過流通道1012的內徑自上而下逐漸減??；第三過流通道1013的內徑自上而下保持不變；第四過流通道1014的內徑自上而下逐漸增大。直徑自上而下逐漸增大的第四過流通道1014能夠與下軸腔301配合形成負壓區(qū)(此區(qū)域內壓力較低)，井下的稠油和自油套環(huán)空注入的稀油能夠快速地被吸入到該負壓區(qū)內并發(fā)生混合，提高了稠油和稀油的吸入效率。通過設置內徑自上而下保持不變的第三過流通道1013，限制了混合后的稠油和稀油的流量，使兩者的混合液在第三過流通道1013中的流速保持穩(wěn)定。此外，通過設置內徑自上而下逐漸減小的第二過流通道1012，使自第三過流通道1013流入的混合液在第二過流通道1012內緩慢地向上移動，增加了該混合液的流動時間，進一步確保了稠油和稀油能夠充分混合。

進一步地，稠油摻稀管柱混合工具還包括內徑自上而下逐漸增大的管狀噴嘴4(參見附圖1)；該管狀噴嘴4的上端位于第四過流通道1014內，下端穿過下軸腔301后與稀油通道303的上端相連通。通過將管狀噴嘴4的上端設置在第四過流通道1014內，且由于該管狀噴嘴4的內徑自下而上逐漸減小，提高了稀油自管狀噴嘴4噴出時的噴射效果，使稀油能夠快速地被吸入到第四過流通道1014，并與稠油發(fā)生混合，提高了稀油與稠油的混合效率。其中，該管狀噴嘴4的規(guī)格可以根據實際情況進行更換，該管狀噴嘴4內徑的更換范圍優(yōu)選為3mm-6mm，例如，可以為3mm、4mm、5mm等。

進一步地，作為優(yōu)選，稀油通道303的上端與管狀噴嘴4的下端螺紋連接。通過如此設置，在保證稀油通道303與管狀噴嘴4連接緊固的同時，便于拆卸，當需要更換管狀噴嘴4時十分方便。其中，管狀噴嘴4下端的外壁上設置有外螺紋，稀油通道303上端的內壁上設置有與該外螺紋相適配的內螺紋。

在本實用新型實施例中，第一過流通道1011的內徑大于第二過流通道1012的內徑，兩者之間形成內環(huán)形臺階；螺旋導流體2的下端與該內環(huán)形臺階的上端相抵；上接頭1的內壁上可拆卸地設置有限位件5(參見附圖1)，該限位件5的下端與螺旋導流體2的上端相抵。由于第一過流通道1011與第二過流通道1012形成內環(huán)形臺階，使螺旋導流體2能夠穩(wěn)定地放置在第一過流通道1011內。通過在上接頭1的內壁上可拆卸地設置限位件5，并使限位件5的下端與螺旋導流體2的上端相抵，進而使螺旋導流體2在第一過流通道1011中保持穩(wěn)固的同時，可以拆卸，當需要更換螺旋導流體2時較方便。

進一步地，如附圖1所示，該限位件5包括彈性卡環(huán)501和環(huán)形擋板502；上接頭1的內壁上設置有卡環(huán)槽；彈性卡環(huán)501為開環(huán)結構，當彈性卡環(huán)501為舒張狀態(tài)時，彈性卡環(huán)501固定于卡環(huán)槽內，并且，環(huán)形擋板502的上端與彈性卡環(huán)501的下端相抵，下端與螺旋導流體2的上端相抵(需要說明的是，開環(huán)結構指的是具有開口的圓環(huán)形結構，使用時，通過專用工具將彈性卡環(huán)501開環(huán)的兩端向中間夾緊，使該彈性卡環(huán)501形成完整的圓環(huán)形結構，待松開該工具時，彈性卡環(huán)501自動擴張，恢復成開環(huán)結構。其中，對于彈性卡環(huán)501的結構，舉例來說，可以為彈性鋼結構，保證其在一定作用力下能夠發(fā)生彈性變形，在去除力的作用時又可以恢復原來的形狀，具有良好的機械性能)。應用時，將螺旋導流體2放置在上述內環(huán)形臺階上，在該螺旋導流體2的上端放置環(huán)形擋板502，隨后使用工具將彈性卡環(huán)501的開口夾緊，使該彈性卡環(huán)501處于收縮狀態(tài)，并將該彈性卡環(huán)501放置在環(huán)形擋板502上。隨后，松開工具，彈性卡環(huán)501的開口向外舒張，使彈性卡環(huán)501進入并固定在該卡環(huán)槽內，此時，環(huán)形擋板502的上、下端分別與該彈性卡環(huán)501的下端、螺旋導流體2的上端相抵。通過如此設置，既保證了對螺旋導流體2的限位效果，又方便更換螺旋導流體2(當需要更換時，只需使彈性卡環(huán)501收縮，取出該彈性卡環(huán)501以及環(huán)形擋板502即可)。

此外，通過在彈性卡環(huán)501與螺旋導流體2之間設置環(huán)形擋板502，增大了彈性卡環(huán)501的受力面積，進而提高了彈性卡環(huán)501的限位強度，避免螺旋導流體2在作業(yè)過程中撞開彈性卡環(huán)501向上運動，影響正常作業(yè)。其中，彈性卡環(huán)501為本領域所常見的，本領域技術人員通過市購即可獲得，例如，可以為新昌縣徠得利卡環(huán)有限公司生產并銷售的錐形卡環(huán)。

在本實用新型實施例中，上接頭1與下接頭3螺紋連接。通過如此設置，在保證上接頭1與下接頭3連接緊固的同時，便于拆卸，當需要更換上接頭1、下接頭3時十分方便。其中，上接頭1下端的外壁上設置有外螺紋，下接頭3上端的內壁上設置有與該外螺紋相適配的內螺紋。

在本實用新型實施例中，上接頭1上端的內壁設置有內螺紋，下接頭3下端的外壁設置有外螺紋。應用時，將上接頭1的上端與上油管的下端螺紋連接，將下接頭3的下端與下油管的上端螺紋連接。如此，保證了上接頭1與上油管連接緊固、下接頭3與下油管連接緊固，同時便于拆卸，在更換上接頭1和下接頭3時十分方便。其中，上油管下端的外壁上設置有與上接頭1內壁上的內螺紋相適配的外螺紋，下油管上端的內壁上設置有與下接頭3外壁上的外螺紋相適配的內螺紋。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。