專(zhuān)利名稱(chēng)：井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于從井中采油技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用注入蒸汽做動(dòng)力的聲波發(fā)生器。
已有的稠油熱采技術(shù)，只是利用了向井下注入高溫高壓蒸汽的熱能使稠油降黏，改善采集條件，蒸汽的動(dòng)能卻未被利用。
已有的聲波采油技術(shù)，僅用于常規(guī)稀油開(kāi)采，其井下聲壓波泵系統(tǒng)都是將電能轉(zhuǎn)換成為聲能，以聲波改善采油條件。例如，美國(guó)專(zhuān)利US4295779，US4341505，US4398870，US4449892等。這類(lèi)聲波發(fā)生裝置不但要耗用大量電能，而且設(shè)備復(fù)雜造價(jià)較高，同時(shí)因井下環(huán)境條件很差，會(huì)給其密封和電絕帶來(lái)一系列技術(shù)難題，電氣故障時(shí)有發(fā)生。聲波采油技術(shù)雖然已被國(guó)內(nèi)外局部應(yīng)用，但尚未見(jiàn)到與稠油熱力開(kāi)采同時(shí)并用的報(bào)導(dǎo)。
本實(shí)用新型的目的就在于提供一種井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器。它既能使注入的蒸汽充分發(fā)揮其熱效應(yīng)，又能將蒸汽流的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成聲能，對(duì)蒸汽流產(chǎn)生助注作用，更有效地改善井下采集條件，提高采收率。同時(shí)又可降低設(shè)備造價(jià)，節(jié)省電能，減少事故。從而進(jìn)一步提高產(chǎn)出投入比，降低原油生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型的上述目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器安裝在原注汽管系統(tǒng)的最下端。由兩個(gè)或多個(gè)單元組成。上單元由連接環(huán)、內(nèi)筒、蒸器室、噴嘴、共振腔、連接法蘭和隔圈組成。連接環(huán)在最上端。內(nèi)筒上端通過(guò)連接環(huán)與原有注汽管系統(tǒng)下端的封隔器下端相連。內(nèi)筒圓周均布若干出汽孔，出汽孔外圍是環(huán)形蒸汽室，蒸汽室下端是環(huán)狀噴嘴。內(nèi)筒下半部分外圍是環(huán)形共振腔。內(nèi)筒和共振腔下端與連接法蘭固定安裝成一體。隔圈固定安裝在內(nèi)筒內(nèi)壁上，處于共振腔部位。下單元內(nèi)筒上端與上一單元的連接法蘭相連，其下端是法蘭組合件。中間單元?jiǎng)t通過(guò)連接法蘭與上下單元互相串聯(lián)，其結(jié)構(gòu)形式同上。
上述多單元聲波發(fā)生器的上單元蒸汽室，由汽室蓋、汽室外壁、噴嘴及其內(nèi)筒外壁圍成。其下單元和中間單元的蒸汽室，由連接法蘭、汽室外壁、噴嘴及其內(nèi)筒外壁圍成。內(nèi)筒壁上出汽孔的高度位置處于蒸汽室中部。
上述聲波發(fā)生器各單元的共振腔，均由共振腔外壁、內(nèi)筒壁和連接法蘭圍成。其上端開(kāi)放下端封閉。
上述聲波發(fā)生器下端的法蘭組合件，由連接法蘭、末端法蘭、活動(dòng)法蘭和法蘭螺栓組成。通過(guò)活動(dòng)法蘭將一個(gè)簧片哨安裝在聲波發(fā)生器的最下端。此簧片哨也稱(chēng)做水動(dòng)力聲波發(fā)生器，它是利用注汽管中冷凝水做動(dòng)力發(fā)出聲波。
上述簧片哨也可用小圓板代替。小圓板中心有一小孔，它既能將聲波發(fā)生器下端封住，又能從小孔排出冷凝水。
本實(shí)用新型提供的井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器主要優(yōu)點(diǎn)是利用注入蒸汽的一小部分動(dòng)力做能源產(chǎn)生聲波，既充分發(fā)揮了蒸汽潛在熱能的作用，又利用了聲波的激發(fā)作用，提高了蒸汽的波及體積；由于該聲波發(fā)生器為機(jī)械式的，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不但降低了造價(jià)，而且減少了故障；應(yīng)用該聲波發(fā)生器不需改變?cè)瓉?lái)的稠油熱采工藝流程，也不增加作業(yè)設(shè)施和人員，很利于推廣應(yīng)用；可以更有效地改善井下原油采集條件，進(jìn)一步提高采收率，提高產(chǎn)出投入比，降低原油生產(chǎn)成本。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征示意圖。
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例詳述如下井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器可分兩單元或多單元總成。本實(shí)施例為三單元總成。圖中1是油井套管，2是原有的封隔器。通過(guò)連接環(huán)3將本實(shí)用新型安裝在封隔器2下端。由內(nèi)筒4.1、汽室蓋5、汽室外壁6和噴嘴7圍成蒸汽室B。A是內(nèi)筒圓周均布的出汽孔。C是蒸汽噴出口。由共振腔外壁8、內(nèi)筒4.1和連接發(fā)蘭10.1圍成共振腔D。9是隔圈，安裝在內(nèi)筒壁上，其高度處于共振腔中部。中間單元與上單元的不同之處僅在于以連接法蘭10.1代替了汽室蓋5。下單元與中間單元的不同之處是省掉了隔圈9，并且下端裝有法蘭組合件。法蘭組合件由連接法蘭10.3、末端法蘭11、活動(dòng)法蘭12和法蘭螺栓13組成?；善?4安裝在法蘭組合件下端。
其工作原理是當(dāng)高溫高壓蒸汽通過(guò)注汽管系統(tǒng)注入井下，并經(jīng)過(guò)封隔器2進(jìn)入蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器內(nèi)部，再?gòu)钠譇進(jìn)入蒸汽室B，再?gòu)膰娖贑出來(lái)噴入共振腔D，形成脈動(dòng)汽流。從共振腔出來(lái)的蒸汽進(jìn)入套管1和地下油層，去發(fā)揮其熱效應(yīng)。由于共振腔的共鳴而產(chǎn)生了高能量的聲波。該聲波使得蒸汽注入油層擴(kuò)大波及體積，從而進(jìn)一步改善井下采集條件。蒸汽中的冷凝水集中在該聲波發(fā)生器內(nèi)腔的下部，并且受到壓力作用。該冷凝水從簧片哨14流出時(shí)，使簧片哨產(chǎn)生聲波，所以又稱(chēng)做水動(dòng)力聲波發(fā)生器。若汽動(dòng)、水動(dòng)力聲波發(fā)生器二者的主頻率相同，則可形成復(fù)合共振，能進(jìn)一步增強(qiáng)聲波的能量。
也可不用簧片哨，而在簧片哨的位置安上一塊帶有小孔的金屬板，既能使聲波發(fā)生器內(nèi)部保持住蒸汽的壓力，又可將冷凝水及時(shí)排出去。
該聲波發(fā)生器可由不同單元數(shù)組成若干常用總成，根據(jù)油層厚度等具體情況選用某種總成，或?qū)讉€(gè)總成串連安裝用于大厚度油層。
權(quán)利要求1.一種井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器，安裝在原注汽管系統(tǒng)最下端，其特征是由兩個(gè)或多個(gè)單元組成，上單元由連接環(huán)、內(nèi)筒、蒸器室、噴嘴、共振腔、連接法蘭和隔圈組成，內(nèi)筒上端通過(guò)連接環(huán)與原有的封隔器下端相連，內(nèi)筒圓周均布若干出汽孔，出汽孔外圍是環(huán)形蒸汽室，蒸汽室下端是環(huán)狀噴嘴，內(nèi)筒下半部分外圍是環(huán)形共振腔，內(nèi)筒和共振腔下端與連接法蘭固定安裝成一體，隔圈固定安裝在內(nèi)筒內(nèi)壁上，下單元內(nèi)筒上端與上一單元的連接法蘭相連，其下端是法蘭組合件，中間單元?jiǎng)t通過(guò)連接法蘭與上下單元互相串聯(lián)，其結(jié)構(gòu)形式同上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器，其特征是上單元蒸汽室由汽室蓋、汽室外壁、噴嘴及內(nèi)筒外壁圍成，內(nèi)筒壁上出汽孔的高度位置處于蒸汽室中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器，其特征是各個(gè)單元的共振腔均由共振腔壁、內(nèi)筒壁和連接法蘭圍成，其上端開(kāi)放下端封閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器，其特征是法蘭組合件由連接法蘭、末端法蘭、活動(dòng)法蘭和法蘭螺栓組成，通過(guò)活動(dòng)法蘭將一個(gè)簧片哨安裝在聲波發(fā)生器的最下端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的井下采油蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器，其特征是活動(dòng)法蘭上的簧片哨可以用帶有小孔的圓板代替，將聲波發(fā)生器最下端封住，冷凝水從小孔流出。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是熱力采油井下專(zhuān)用的蒸汽動(dòng)力聲波發(fā)生器。它安裝在注汽管系統(tǒng)的最下端。該裝置主要由內(nèi)筒、蒸汽室、噴嘴、共振腔、連接法蘭和隔圈組成汽動(dòng)力聲波發(fā)生器。由最下端的法蘭組合件和簧片哨組成水動(dòng)力聲波發(fā)生器。利用該裝置可實(shí)現(xiàn)蒸汽與聲波復(fù)合吞吐采油新技術(shù)。既能充分發(fā)揮蒸汽熱力潛能對(duì)稠油的降黏作用，又能利用聲波的激發(fā)作用提高蒸汽的波及體積，從而進(jìn)一步改善井下采集條件，提高采收率，提高產(chǎn)出投入比。
文檔編號(hào)E21B43/16GK2186297SQ9422564
公開(kāi)日1994年12月28日 申請(qǐng)日期1994年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月18日
發(fā)明者何生厚, 鐘高琦, 黃永華, 古寶星, 李永明, 劉志華 申請(qǐng)人:勝利石油管理局現(xiàn)河采油廠(chǎng)