气举采油模拟装置的制作方法

本发明涉及采油技术，尤其涉及一种气举采油模拟装置。

背景技术：

气举采油是一种人为地把气体压入井底，使原油沿井筒采到地面的一种采油方法，这种采油方法属于机械采油，但井筒原理与自喷相似，井筒内设备简单，常用于：海上采油深井、斜井，井中含砂、水、气较多的井，以及含有腐蚀性成分的井等。

目前，随着气举采油在国内外油田应用规模的不断扩大，为满足不同油田开发生产需求，需对气举采油技术进行更深层次探索、研究。但是目前还没有一种对气举采油进行模拟的装置。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种气举采油模拟装置，用于对气举采油进行模拟。

本发明实施例第一方面提供一种气举采油模拟装置，包括：内层组合套管、外层套管、表层套管、内层油管、井口装置以及封隔器；

所述外层套管套设在所述内层组合套管外，且所述外层套管和所述内层组合套管之间形成过液通道；

所述表层套管套设在所述外层套管的出油端；

所述井口装置与所述表层套管的端口密封连接，用于将所述表层套管的内侧与外界隔离；

所述内层油管置于所述内层组合套管的内腔；所述封隔器位于所述内层油管的内侧，用于分离所述内层油管的内腔和所述内层组合套管的内腔。

可选地，所述装置还包括：第一温压测量装置，所述第一温压测量装置位于所述内层组合套管的进油端。

可选地，所述内层组合套管包括：第一直管段管体和第一斜管段管体；

所述第一直管段管体与所述第一斜管段管体密封连通，所述第一直管段管体比所述第一斜管段管体靠近所述井口装置。

可选地，所述内层油管包括与所述内层组合套管相匹配的第二直管段管体和第二斜管段管体；

所述第二直管段管体与所述第二斜管段管体密封连通，所述第二直管段管体比所述第二斜管段管体靠近所述井口装置；

所述封隔器位于所述第二斜管段管体内侧。

可选地，所述装置还包括：第一气举工作筒、第一托筒、第二气举工作筒以及第二托筒；

所述第一气举工作筒和所述第一托筒安装于所述第二直管段管体；

所述第二气举工作筒和所述第二托筒安装于所述第二斜管段管体。

可选地，所述装置还包括：第二温压测量装置和第三温压测量装置；

所述第二温压测量装置安装于所述第一托筒上，所述第三温压测量装置安装于所述第二托筒上。

可选地所述装置还包括：座放短节和滑套；

所述第二斜管段管体包括：第一短管、第二短管和第三短管；

所述第二直管段管体与所述第一短管的第一端密封连接，所述滑套套设于所述第一短管的第二端和所述第二短管的第一端；

所述座放短节套设于所述第二短管的第二端和所述第三短管的第一端。

可选地，所述第三短管的第二端设有喇叭口。

可选地，所述封隔器位于所述座放短节和所述滑套之间。

本发明实施例提供的气举采油模拟装置中，外层套管套设在内层组合套管外，在外层套管和内层组合套管之间形成过液通道，内层油管置于内层组合套管的内腔，从而内层油管的内腔与过液通道形成的双层腔体，模拟出了气举采油的环境，另外井口装置、外层套管及内层组合套管形成密闭空间，可以模拟井下油层供液、气举排液的实验。

附图说明

图1为本发明提供的一种气举采油模拟装置结构示意图；

图2为本发明提供的一种气举采油模拟装置局部示意图；

图3为本发明提供的一种气举采油模拟装置的另一局部示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种气举采油模拟装置，用来模拟气举采油的过程，以获取相关的数据进行分析，从而更好地分析改进现有气举采油。

图1为本发明提供的一种气举采油模拟装置结构示意图；图2为本发明提供的一种气举采油模拟装置局部示意图。

如图1、图2所示，该装置包括：内层组合套管01、外层套管02、表层套管03、内层油管04、井口装置05以及封隔器06。

外层套管02套设在内层组合套管01外，且外层套管02和内层组合套管01之间形成过液通道。

表层套管03套设在外层套管02的出油端。井口装置05与表层套管03的端口密封连接，用于将表层套管的内侧与外界隔离。

可选地，表层套管03的内壁设有扶正器31，用于扶正内部的外层套管02。表层套管03的底部，即远离井口装置的一侧还设有扶正鞋32。

可选地，本发明实施例中将外层套管02靠近井口装置05的一端称为出油端，另一端则称为进油端，其他管道类似。

内层油管04置于内层组合套管01的内腔。

可选地，表层套管03、内层组合套管01、外层套管02以及内层油管04的出油端均密封延伸至上述井口装置05内。

其中，表层套管03的外径可以是13至3/8吋(in)、长度可以是300米(m)。外层套管02的外径可以是9至5/8in、长度可以是1627.9m。内层油管04的外径可以是2至7/8in、长度可以是1627.9m。内层组合套管01的长度也可以是1627.9m，外径可以不作限制，在外层套管02的外径尺寸和内层油管04的外径尺寸之间即可。

内层油管04的内腔与过液通道形成的双层腔体，模拟出了气举采油的环境，可以模拟井下油层供液。

封隔器06位于内层油管04的内侧，可以与内层油管04的内壁密封接触，用于分离内层油管04的内腔和内层组合套管01的内腔。安装时将封隔器06下入内层油管04内，在封隔器06到达预设位置时，投球进行坐封。

封隔器是一种用于井下封层的器件，其中，封隔器上设计有采油通道，坐封时，封隔器的活塞套上行，采油通道被打开；坐封后，上层压力作用在活塞上，向上推活塞的胶筒，使解封销钉免受剪切力；解封时，靠胶筒与内层油管的摩擦力剪断解封销钉，活塞套下行，关闭采油通道。

本实施例提供的气举采油模拟装置中，外层套管套设在内层组合套管外，在外层套管和内层组合套管之间形成过液通道，内层油管置于内层组合套管的内腔，从而内层油管的内腔与过液通道形成的双层腔体，模拟出了气举采油的环境，另外井口装置、外层套管及内层组合套管形成密闭空间，可以模拟井下油层供液、气举排液的实验。

图3为本发明提供的一种气举采油模拟装置的另一局部示意图。

如图1、图3所示，进一步地，该装置还包括：第一温压测量装置07。该第一温压测量装置07，该第一温压测量装置07位于内层组合套管01的进油端。

该第一温压测量装置07可以通过有线或无线的方式连接至外部的处理设备，例如处理终端或服务器等，在此不作限制。

如果采用有线方式连接，电缆82可以延内层组合套管01的外壁延伸至井口装置05，进而连接至外部的处理设备。具体地，电缆82可以通过电缆保护卡08固定在内层组合套管01的外壁上。

第一温压测量装置07可以包括温度传感器和压力传感器，以便测量所在位置的温度和压力数据。

可选地，如图1所示，上述内层组合套管01可以包括：第一直管段管体101和第一斜管段管体102。

其中，第一直管段管体101的外径可以是7in、长度可以是1100m。第一斜管段管体102的外径可以是5至1/2in、长度可以是527.9m，但不以此为限。

第一直管段管体101和第一斜管段管体102密封连通，可选地，第一直管段管体101和第一斜管段管体102可以一体成型。

其中，第一直管段管体101比第一斜管段管体102靠近井口装置。

具体地，外层套管02以及内层油管04都与内层组合套管01相匹配，可以是由可弯曲材料制成，也可以与内层组合套管01类似地包括直管段和斜管段，在此不作限制。

一种实施方式中，内层油管04包括与内层组合套管01匹配的第二直管段管体401和第二斜管段管体402，第二直管段管体401和第二斜管段管体402可以是密封连通，也可以是一体成型，在此不具体限制。

第二直管段管体401比第二斜管段管体402靠近井口装置。

可选地，如图2所示，内层组合套管01的进油端内可以设有过液装置11。第一温压测量装置07比过液装置11靠近内层组合套管01的进油端，即下井后该过液装置11位于第一温压测量装置07上方。

上述封隔器06位于第二斜管段管体402内侧。

该装置下井完毕后，可以先进行地层供液模拟，井口装置05与外层套管02及内层组合套管01形成密闭空间，即过液通道，实验时，采用注入液体的装置将模拟的地层液体通过过液装置11注入过液通道，这些液体经过过液通道进入内层组合套管01的内腔、进而进入内层油管04，在液体达到预设高度时停止供液。液体注入过程中，第一温压测量装置07可以实时将获取到的温度、压力上报到处理设备。也可以在液体达到预设高度时将温度、压力上报到处理设备，以确定井下的时机液面回压。需要说明的是，液面达到预设高度可能会回落，如果有回落就继续注入液体，重复该过程，直到液面稳定在预设高度，此时测量一组温度、压力数据，用于后续的分析，具体分析处理过程本申请中不作限制。

参见图1-图3、该装置还包括：第一气举工作筒91、第一托筒92、第二气举工作筒93以及第二托筒94。

第一气举工作筒91和第一托筒92安装于第二直管段管体401，其中，第一气举工作筒91包含气阀，用于气举排液实验。

第二气举工作筒93和第二托筒94安装于第二斜管段管体402，其中，第二气举工作筒93也包含气阀，用于气举排液实验。

进一步地，该装置还可以包括：第二温压测量装置(未示出)和第三温压测量装置(未示出)，其中，第二温压测量装置安装于第一托筒92内，第三温压测量装置安装于第二托筒94内。

第二温压测量装置和第三温压测量装置也可以通过无线或有线的方式连至外部的处理设备，以便于及时将测得的温度、压力数据传输至处理设备进行分析处理。

可选地，第二温压测量装置和第三温压测量装置均可以包括：温度传感器和压力传感器，该温度传感器和压力传感器可以是光纤传感器，通过光缆连接至外部的处理设备。具体地，光缆可以延内层油管04的外壁延伸至井口装置，进而与外部的处理设备连接。

具体实现时，光缆可以通过保护卡固定在内层油管04的外壁上，图中具体未示出。

进一步地，如图3所示，该装置还可以包括：座放短节403和滑套404。

第二斜管段管体402包括：第一短管412、第二短管422和第三短管432，即第二斜管段管体402可以由几个短管组合而成，其中，第二直管段管体401与第一短管412的第一端密封连接，即第一短管412靠近井口装置05的一端与第二直管段管体401密封连接，也可以一体成型。

滑套404套设于第一短管412的的第二端和第二短管422的第一端。该滑套404可以是钢丝作业滑套，滑套404通过打开、关闭可实现内层油管04的管柱内腔与过液通道是否连通，具体实验过程中可以根据具体需要进行设置。

座放短节403套设于第二短管422的第二端和第三短管432的第一端。

可见座放短节403和滑套404之间通过油管连接。

上述封隔器06位于座放短节403和滑套404之间的内层油管04内。

可选地，第三短管432的第二端设有喇叭口406，该喇叭口406可以是一个独立的元件套设在第三短管432的第二端；也可以就是第三短管432的第二端，即第三短管432的第二端设为喇叭口状，在此不作限制。

进一步地，如图3所示，外层套管02的进油端还设有套管浮箍21和套管浮鞋22。套管浮箍21接在距套外层套管02的管柱末端一定距离(例如20～30米)处，起承托环和回压凡尔的作用；套管浮鞋22接在外层套管02的套管柱末端，起引鞋和回压凡尔的作用。

地层供液模拟实验结束后，可以直接开始气举排液实验，即先保持液面在预设高度，采用气举供气系统通过井口装置05向气举采油模拟装置内注气，具体地，气体通过内层组合套管01的内腔、封隔器06的胶筒进入内层油管04的内腔，将内层油管04的内腔中的液体向外积压。第二温压测量装置和第三温压测量装置实时向处理设备上报温度和压力数据，直至内层油管04的内腔中液体排出地面。

需要说明的是，其中，第二温压测量装置和第三温压测量装置位于的深度不同，采集到的数据也不同。实验过程中，结合第二温压测量装置和第三温压测量装置上报的数据还可以确定第一气举工作筒91和第二气举工作筒93的气阀是否打开并过气过，可以根据气阀过气前后的压力及温度变化，确定气举排液的启动压力。在第二气举工作筒93的气阀过气后继续注入气体，直至液体排出稳定后，记录稳定生产过程中的注气压力、产出液量等参数，在此不作限制。

整个过程中外界工人可以根据反馈的数据调整气举供气系统注入气体的气量等数据。

后续根据记录的数据可以进一步分析处理，例如，先对一些关键数据进行筛选，像实验过程中的注气量、井底压力、井口压力、启动实验时压力、井底温度、出口温度、第二温压测量装置处压力和第三温压测量装置处压力等，在此不作限制。本申请也不对后续的分析做进一步限定，可以由工作人员根据具体需要进行相关分析。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。