井下噴射器插入設備的制造方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]人工舉升技術被應用于提高從生產井流出的油的流速。一種可商業(yè)利用的人工舉升方式為氣舉。利用氣舉，壓縮氣體被噴射到井中以通過減少與生產的流體柱的重量相關聯的壓頭損失來提高生產流體的流速。特別地，所噴射的氣體通過減少井內流體的容積密度來降低作用于井底部的壓力。密度減少使得流體更容易從井中流出。但是，氣舉不是在所有場合下都有效。例如，氣舉不能在高粘性油(重油)儲層中很好地工作。典型地，使用熱采方法從儲層中回收重油。在一種典型的熱采方法中，在地面處產生的蒸汽沿驅動側井向下被栗送到儲層內。由于栗送到井中的蒸汽與井下流體之間熱交換，油的粘性以一定的幅度降低以使其從單獨的生產鉆孔中栗出。氣舉不與熱采系統一起使用，因為氣體相對較低的溫度會影響蒸汽與其中的重油之間的熱交換效果，并由此增加油的粘度而無法實現熱采系統的預期效果。蒸汽輸送或其他增產措施通常需要大的干預或修井。在修井期間，要重新配置完井來生產油而不是噴射蒸汽或反之減少油生產的時間并轉而降低所生產的油量。
[0002]根據以上所述的原因以及如下所述根據閱讀和理解本說明書而對本領域技術人員來說顯而易見的其他原因，本領域需要一種有效且高效的設備，用于井下輸送蒸汽或輸送其他增產供應物和/或流體，而不需要大的干預或修井。

【發(fā)明內容】

[0003]現有系統的上述問題通過本發(fā)明的實施例得以解決并通過閱讀和研究以下的說明書可以理解。以下概述通過舉例但非限制的方式進行說明。其僅僅是為了幫助讀者理解本發(fā)明的某些方面。
[0004]在一個實施例中，提供了一種噴射器插入設備。該噴射器插入設備包括主體，其具有構造并布置成允許油在此通過的內部油通道，該主體還具有圍繞該內部油通道形成的環(huán)狀室。該環(huán)狀室具有構造成被聯接以接收熱氣介質流的室開口。該主體還具有至少一個噴射器孔口，該噴射器孔口提供了環(huán)狀室與內部油通道之間的通道。所述至少一個噴射器孔口構造成將增產熱氣舉升介質噴射到流經內部油通道的油中。
[0005]在另一實施例中，提供了一種井下系統。該系統包括Y型工具和噴射器插入件。所述Y型工具定位成提供第一井眼與第二井眼之間的路徑。噴射器插入設備位于Y型工具內。該噴射器插入件具有主體和內部油通道，所述內部油通道構造并布置成允許油在此通過。該主體還具有圍繞內部油通道形成的環(huán)狀室。該環(huán)狀室具有構造成被聯接以接收來自第二井眼的熱氣介質流的室開口。該主體還具有至少一個噴射器孔口，所述至少一個噴射器孔口提供了環(huán)狀室與內部油通道之間的通道。所述至少一個噴射器孔口構造成將熱氣介質噴射到內部油通道中。
[0006]在又一實施例中，提供了一種用于油儲層的增產油生產的方法。該方法包括:輸送高速熱氣介質到圍繞第一井中的油通道的環(huán)狀室；并且通過至少一個噴射器孔口向流經油通道的油流中噴射熱氣介質。
【附圖說明】
[0007]結合詳細描述和下列附圖，本發(fā)明將更容易理解且其效果和作用也更容易顯現，其中:
[0008]圖1為本發(fā)明一個實施例的井下系統的側視圖；
[0009]圖2為本發(fā)明一個實施例的噴嘴組件插入件的放大側視圖；
[0010]圖3為圖2所示的噴嘴組件插入件以及在本發(fā)明一個實施例中的塞子的定位的放大側視圖；
[0011]圖4為圖2所示的噴嘴組件插入件以及在本發(fā)明另一實施例中的另一位置的塞子的定位的放大側視圖；
[0012]圖5為噴嘴組件插入件的另一實施例的放大側視圖。
[0013]依照常規(guī)，所述各特征并非按比例繪制而是繪制成突出與本發(fā)明有關的特定特征。在整個附圖及文字中參考符號標記同樣的元件。
【具體實施方式】
[0014]在以下的詳細描述中將參照附圖，這些附圖形成了詳細描述的一部分，其中通過示例顯示了可以實施本發(fā)明的特定實施例。這些實施例被足夠詳細地描述以使得本領域技術人員能夠實施本發(fā)明，并且可以理解的是也可以使用其他實施例，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行改變。因此以下的詳細描述不看作是限制性的，本發(fā)明的范圍僅通過權利要求及其等同進行限定。
[0015]在一個實施例中，一環(huán)狀發(fā)散收斂噴嘴被安裝在蒸汽發(fā)生器或其他熱流體發(fā)生器的出口處的Y型工具中。所述環(huán)狀噴嘴將氣體流重定向成平行于油生產方向，并通過將動量傳遞給所生產的油而起到井下噴射栗的作用。在另一實施例中，所述栗的噴嘴排出物將以微小的角度噴射到流中。該噴射將位于發(fā)散輪廓的上游。所噴射的激發(fā)介質流將自節(jié)流至馬赫數小于I。
[0016]此外，本發(fā)明的實施例提供了一種噴射器插入設備，其形成具有氣源的井下射流栗。本發(fā)明作為人工舉升裝置增大了井產量，并能實現位于井下蒸汽發(fā)生器如換熱器周圍的油生產。在一實施例中，井下發(fā)生器為燃燒器與直接接觸式換熱器的組合。燃燒器的示例見于共同受讓的專利申請?zhí)?3/782865，其名稱為“HIGH PRESSURE IGNIT1N OF GASOUSHYDROCARBONS WITH HOT SURFACE IGNIT1N”，申請日為 2013 年 03 月 01 日，其結合在此。換熱器的示例見于共同受讓的專利申請?zhí)?3/793891，其名稱為“HIGH EFFICIENCY DIRECTCONTACT HEAT EXCHANGER”，申請日為2003年03月11日，其通過引入結合在此。在實施例中，換熱器可利用諸如水(蒸汽形式)、丙烷或各種烴的液體或諸如C0、C02、N2等等的另外的流體冷卻。在一實施例中，所述直接接觸式換熱器從井下燃燒器中獲取高溫高壓的排出氣體，并將該氣態(tài)排出物噴射到水中以產生蒸汽，該蒸汽為通常被稱作熱氣介質的增產介質。在其他實施例中，如上所述，冷卻物質可以使用例如甲烷、或各種烴或另外的氣體如CO、C02、N2等等，它們與燃燒器的排出氣體混合而形成熱氣介質。因此，通常將由換熱器提供的物質稱作熱氣介質。在實施例中，帶有噴嘴的噴射器插入設備安裝于Y型工具中，該Y型工具將從換熱器進入井中的熱氣介質流重新定向成流出井外。因此噴嘴起到如下所述的噴射器的功能。在一實施例中，使用環(huán)狀噴嘴，其通過傳遞動量并降低噴嘴出口處的靜壓而對所栗送的油做功。容積流量則將通過氣態(tài)混合物的舉升性能而增大以進一步增大產量。該噴射插入設備實現了使井增產并且不需要大修即可從同一井中生產的能力，這帶來了節(jié)省大量成本并提高效率的優(yōu)點。
[0017]參照圖1，示出了一個實施例的井下系統50。在一實施例中，井下系統50包括如上所述的燃燒器和換熱器100，燃燒器和換熱器沿生產管柱120的一側設置于同一井中。燃燒器和換熱器系統100通?？煞Q作熱流體供應系統100，其可提供熱氣介質。熱流體供應系統100所示具有保護內部組件102的外部殼體103。井下系統50還包括Y型工具200，該Y型工具提供通向生產管柱120的路徑。油從生產管柱120中抽出。在Y型工具內安裝有一實施例的噴射器插入設備400。
[0018]圖2示出了具有一實施例的噴射器插入設備300的Y型工具200的放大圖。噴射器插入設備300包括具有內部通道302的長形環(huán)狀主體300a，該內部通道302提供生產管柱120的通向地面的上部部分120a和通向油儲層的下部部分120b之間的通路。環(huán)狀主體300a具有朝向油儲層設置的第一端部320a以及朝向井頭設置的相對的第二端部320b。環(huán)狀主體300a還包括形成于噴射器插入設備300的主體300a中的環(huán)狀室304 (環(huán)狀增壓室)。環(huán)狀室304圍繞內部油通道302延伸。環(huán)狀室304具有與Y型工具流體連通以從熱流體供應系統100接收熱氣舉升介質101的開口 322。位于環(huán)狀室304與內部油通道302之間的狹窄噴射器孔口 306(環(huán)狀噴射器)提供了用于熱氣舉升介質進入內部油通道302中的油中的路徑。如圖所示，在該實施例中，噴射器孔口 306 (在本實施例中為環(huán)狀噴射器孔口 )構造成朝著地面向上引導熱氣舉升介質。在該實施例中，噴射器孔口 306還定位成靠近噴射器插入設備300的第二端部320b。進入油115中的熱氣舉升介質將通過傳遞動量并降低噴嘴