[實用新型]分層注汽均勻配汽管柱

有效

• 申請號: 201220491285.X
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN202767965U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 楊德偉;林日億;王代流;溫志剛;趙云獻;王新偉;邵長彬
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 楊大興

技術領域：

本實用新型涉及一種石油礦場機械設備，特別涉及用于直井分層注汽均勻配汽的管柱。?

背景技術：

隨著工業的發展對石油需求量越來越大和常規油藏儲量的局限，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、準葛爾盆地等15個大中型含油盆地和地區發現了數量眾多的稠油油藏，預測我國稠油油藏地質儲量高達8×10⁸m³以上。但是現有的熱采普遍采用井筒籠統注汽，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整轉周后的上下層注汽量和注汽干度，調整吸汽剖面，預計分層均勻管柱在熱采技術中將得到很好的應用。?

以往采用同心雙管或平行雙管結構，在工程應用上要同時作業兩套管柱，工藝復雜且耗資大。同心雙管結構從井口開始同心安裝兩套直徑不同的管柱，內管柱注入下部油層，內管和外管間環空流道注入上部油層，由于內管柱（細管柱）外的介質是注入上層的蒸汽，而外管柱（粗管柱）外的介質是套管間的空氣，因而內管柱的熱量損失小，干度高；平行雙管結構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，為油田現場注蒸汽熱采工藝提供有力的技術保障和服務。?

本實用新型的目的是這樣實現的，分層注汽均勻配汽管柱主要由接箍、旋流噴嘴、節流隔板、內管和外管等構成。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，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流道和縮放噴管結構，這種結構起到使汽液分層流動的濕蒸汽充分混合并均勻霧化，從而實現蒸汽干度均勻分布的作用。內管安裝在外管內，內管和外管的上端由節流隔板定位焊接連接，內管的下端由鋼環焊接到外管的內壁并密封，外管的管壁上開有射孔，節?流隔板上開有6～12個孔，開孔的孔徑為8～12mm，開孔的大小和數量用于調整上下層的注入壓差，控制上下層蒸汽質量流量分配。外管上傾斜的射孔結構，減小了濕蒸汽出流對套管的沖擊力。環狀流動的濕蒸汽通過旋流噴嘴后，進入分層均勻管柱，利用旋流噴嘴內部結構導流和霧化作用，出口為均勻的汽液混相流動，使通過均勻管柱內管和內外管環空流道的濕蒸汽干度相同，并且內外管環空流道加節流隔板，節流隔板上射孔大小、數量調整上下層的注入壓差，控制上下層質量流量分配。設計的分層注汽均勻管柱上下連接帶有熱密封的管柱，實現分層注汽。?

本實用新型的有益效果是融合了同心雙管和平行雙管結構的優點，既節省了單井管柱的用量，同時又能實現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。?

附圖說明：

圖1是依據本實用新型所提出的分層注汽均勻配汽管柱結構示意圖。?

圖中，1-接箍、2-注汽管柱、3-旋流噴嘴、4-平接箍、5-節流隔板、6-內管、7-外管、8-射孔、9-鋼環。?

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例來詳細描述本實用新型。?

如圖1所示，分層注汽均勻配汽管柱由接箍1、注汽管柱2、旋流噴嘴3、平接箍4、節流隔板5、內管6和外管7等構成。濕蒸汽經過隔熱管到達井底干度一般在0.5左右，管內呈獻為環狀流狀態，井底帶補償器的熱密封管柱通過接箍1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，所述的旋流噴嘴3結構為上部螺旋流道、中部錐形孔和下部喇叭口的固定旋轉流道和縮放噴管結構。環狀流動的濕蒸汽通過注汽管柱2內的旋流噴嘴3后，汽液均勻混合（等干度），保證了進入上下油層的濕蒸汽品質相同；內管6安裝在外管7內，內管6和外管7的上端由節流隔板5定位焊接連接，內管6的下端由鋼環9焊接到外管7的內壁并密封，外管管壁上開有射孔8，節流隔板5上開有6～12個孔，開孔的孔徑為8～12mm，開孔的大小和數量控制上下層壓差及蒸汽質量流量。一部分濕蒸汽通過內管6進入下層油藏，一部分經內管6和外管7的環空流道由射孔8進入上層油藏。外管7下端連接熱密封。?

由于轉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流隔板上節流孔的數量大小，最終實現油層按需分配。外管射孔數量多且帶有傾角，目的就是減小氣流速度和沖擊力，防止破壞油井套管。?

本實用新型的優點是能夠承受較大的壓力（0～30MPa），滿足油田現場深井高壓注入作業的要求；考慮了管柱強度、旋流噴嘴安全性的問題，采用性能較好的P110管材和固定不帶旋轉部件的旋流噴嘴結構，安全可靠；總的結構設計能均勻的分配蒸汽，完全能滿足油田現場生產需要。?