油井开采系统的制作方法

本实用新型涉及石油开采技术，尤其涉及一种油井开采系统。

背景技术：

在开采一些高气油比油藏的油井的过程中，由于这些油井的原油中的天然气含量比较高，因此，油井内除了可以开采出丰富的原油外，还可以开采出天然气。

在油气开采的过程中：当油井关井时，管柱内的原油中的天然气达到饱和状态后，就会有一部分天然气从原油中分离出来，在管柱内的顶部形成天然气段，底部形成原油段；当油井开井时，由于管柱内天然气的压强较大，在天然气经过油嘴流入到油气管道的过程中，进入到油气管道的天然气的体积会迅速膨胀，并进行吸热，这样就会导致油气管道的温度迅速降低，出现冻堵的现象，容易将油气管道冻裂，影响油气的正常生产。

技术实现要素：

本实用新型提供一种油井开采系统，以降低生产成本，提高生产效率。

本实用新型提供一种油井开采系统，包括：管柱、输油管、油嘴和防冻装置；

其中，所述管柱的顶部为天然气段，所述天然气段中充满了天然气；

所述管柱的顶部与所述输油管的第一端连通，所述防冻装置与所述输油管的第二端连通，所述输油管的第三端与所述油嘴连通，所述天然气通入到所述输油管内；

所述防冻装置用于向所述输油管内输送天然气溶解剂，以使所述天然气溶解剂能够在所述输油管内与所述天然气进行混合，并使溶解了所述天然气的天然气溶解剂能够通过所述油嘴排出。

如上所示的油井开采系统中，所述防冻装置包括：连接管道、动力泵和油箱；

其中，所述连接管道的一端与所述输油管的第二端连通，所述连接管道的另一端通过所述动力泵与所述油箱连通，所述动力泵用于将所述油箱内的天然气溶解剂加压后通过所述连接管道注入到所述输油管内。

如上所示的油井开采系统中，所述输油管包括第一管道、第二管道和三通接头；

其中，所述第一管道的一端连接于所述管柱的顶部，所述第一管道的另一端连接于所述三通接头的第一端口，所述第二管道的一端连接于所述三通接头的第二端口，所述第二管道的另一端连接于所述油嘴，所述三通接头的第三端连接于所述连接管道的一端。

如上所示的油井开采系统中，所述油井开采系统还包括移动装置；

所述动力泵与所述油箱设置于所述移动装置上；所述动力泵与所述连接管道的另一端可拆卸连接。

如上所示的油井开采系统中，所述移动装置为泵车。

如上所示的油井开采系统中，所述油井开采系统还包括温度检测装置；

所述温度检测装置设置于所述油嘴的出口处，用于监测所述油嘴的出口温度。

如上所示的油井开采系统中，所述油井开采系统还包括第一控制器；

所述第一控制器的一端连接于所述温度检测装置，另一端连接于所述油嘴；所述第一控制器用于当确定所述温度检测装置的温度低于预设值时，控制所述油嘴缩小出口。

如上所示的油井开采系统中，所述油井开采系统还包括：油气分离装置和第二控制器；

所述油气分离装置用于将所述油嘴排出的溶解了天然气的天然气溶解剂进行分离，并确定所述油嘴排出的气体的体积；

所述第二控制器用于在所述气体的体积大于或等于脱气量时，控制所述防冻装置停止向所述输油管内输送天然气溶解剂；所述脱气量为根据脱气点及所述管柱的内径计算的气体的体积。

如上所示的油井开采系统中，所述管柱的底部为油液段，所述油液段中包括油液。

本实用新型实施例提供的油井开采系统，通过设置管柱、输油管、油嘴和防冻装置，其中，管柱的顶部为天然气段，天然气段中充满了天然气，管柱的顶部与输油管的第一端连通，防冻装置与输油管的第二端连通，输油管的第三端与油嘴连通，天然气通入到输油管内，防冻装置用于向输油管内输送天然气溶解剂，以使天然气溶解剂能够在输油管内与天然气进行混合，并使溶解了天然气的天然气溶解剂能够通过油嘴排出，实现了在开井时，通过防冻装置向输油管内输送天然气溶解剂，该天然气溶解剂与天然气混合后通过油嘴排出，避免出现天然气体积瞬间膨胀而产生的吸热现象，可以抑制冻堵现象的发生，从而，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的油井开采系统实施例的结构示意图；

图2为图1中的油井开采系统进行油井开采的一种方法流程示意图；

图3为图1中的油井开采系统进行油井开采的另一种方法流程示意图。

附图标记说明：

1：管柱；

11：天然气段；

12：油液段；

2：油嘴；

3：输油管；

31：第一管道；

32：第二管道；

4：防冻装置；

41：连接管道；

42：动力泵；

43：油箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型实施例提供的油井开采系统实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的油井开采系统包括：管柱1、输油管3、油嘴2和防冻装置4。

其中，管柱1的顶部为天然气段11，天然气段11中充满了天然气。管柱1的顶部与输油管3的第一端连通，防冻装置4与输油管3的第二端连通，输油管3的第三端与油嘴2连通。天然气段11中的天然气通入到输油管3内。防冻装置4用于向输油管3内输送天然气溶解剂，以使天然气溶解剂能够在输油管3内与天然气进行混合，并使溶解了天然气的天然气溶解剂能够通过油嘴2排出。

具体地，本实施例提供的油井开采系统主要应用于高气油比油藏的油井。管柱1可以沿竖直方向或者倾斜设置在油井内。管柱1的底部伸入到油井的油气层，因此，管柱1的底部为油液段12。油液段12中包括油液。管柱1的顶部伸出到井口处，通过油嘴2可以向外输出油液。

管柱1的顶部与输油管3的第一端可以通过螺纹连接，输油管3的第三端与油嘴2也可以通过螺纹连接。

当关井状态时，与管柱1连接的油嘴2关闭，此时，管柱1内的油气无法排出，并在管柱1内处于静止状态。如果井内原油的气油比数值较大时，管柱1内油液的气体就会从油液中分离出来，变成气泡，在浮力的作用下逐步上升到管柱1的顶部。当分离出一定体积的天然气时，管柱1的顶部就会形成天然气段11。在天然气段11内储存的全部是天然气，而油液则被隔离在管柱1的底部，形成油液段12。

由于输油管3与管柱1的顶部连通，因此，天然气段11内的天然气能够充满输油管3。本实施例中的防冻装置4可以向输油管内注入能溶解天然气的天然气溶解剂，从而，实现在开井时，天然气的体积不会迅速膨胀而吸热。

一种实现方式中，当开井状态时，通过防冻装置4向输油管3内注入天然气溶解剂，该天然气溶解剂可以为稀油。该稀油可以为原油。由于天然气在稀油中的溶解度比较大，所以进入到输油管3内的稀油可以迅速溶解天然气。溶解了天然气的天然气溶解剂在井内压力的作用下，可以从油嘴2排出到油气管道中。由于天然气被溶解了，在开井时，进入到油气管道的天然气就不会出现体积膨胀而吸热了，油气管道的温度也就不会迅速降低，进而，不会出现冻堵现象。

由于管柱1具有压力，为了实现防冻装置4能够向输油管3内注入天然气溶解剂，因此，防冻装置4的输出压力要大于管柱1内的压力，这样才可以将天然气溶解剂注入到输油管3内。

上述防冻装置的结构样式可以有多种。可选的，防冻装置4包括：连接管道41、动力泵42和油箱43。

连接管道41的一端与输油管3的第二端连通，连接管道41的另一端通过动力泵42与油箱43连通。动力泵42用于将油箱内的天然气溶解剂加压后通过连接管道41注入到输油管3内。连接管道41的一端与输油管3可以通过螺纹连接。

本实用新型实施例中，油箱43内可以储存有天然气溶解剂，动力泵42设置于油箱43的出口端。通过动力泵42可以将油箱43内的天然气溶解剂吸入到连接管道41内，再通过连接管道41输送到输油管3内与天然气之间进行混合。其中，动力泵42的输出压力要大于输油管3内的天然气压力。

上述输油管3可以为多种形式。一种实现方式中，输油管3包括第一管道31、第二管道32和三通接头(图中未示出)。第一管道31的一端连接于管柱1的顶部，第一管道31的另一端连接于三通接头的第一端口。第二管道32的一端连接于三通接头的第二端口，第二管道32的另一端连接于油嘴2。三通接头的第三端连接于连接管道41的一端。管柱1内的天然气段11中的天然气能够从管柱1的顶部注入到第一管道31，通过三通接头进入第二管道32，再通过第二管道32进入到油嘴2内。与此同时，防冻装置4的油箱43内的天然气溶解剂可以在动力泵42的作用下，从连接管道41进入到三通接头，再从三通接头通过第二管道32进入到油嘴2，这样天然气溶解剂与天然气就可以在三通接头的腔体内与第二管道32的腔体内进行混合，使天然气融入到天然气溶解剂内，溶解天然气后的天然气溶解剂从油嘴2排出，从而，避免出现冻堵的现象。

由于上述防冻装置4主要应用在油井进行开井时，在油井正常生产的状态下，该防冻装置4则处于不工作状态，为了提高防冻装置4的使用效率，本实施例提供的油井开采系统还包括移动装置(图中未示出)。动力泵42与油箱43设置于该移动装置上。动力泵42与连接管道41的另一端可拆卸连接，例如，动力泵42和连接管道41的另一端通过快速接头连接。通过设置移动装置，可以实现在不需要使用动力泵42和油箱43时，断开动力泵42与连接管道41之间的连接。通过移动装置将动力泵42与油箱43移动到其他的油井，进行作业。因此，实现了一套防冻装置可以服务于多个油井，使用起来非常方便快捷。

移动装置可以是泵车。本实施例中，连接管道41可以固定在井口处，与输油管3进行连通。为了方便其进行使用，在连接管道41上可以设有控制阀，在开井时，可以打开控制阀，使连接管道41与动力泵42连接，向输油管3内输送天然气溶解剂。当管柱1内天然气段11的天然气排出干净后，则可以关闭控制阀，使连接管道41和动力泵42断开连接，停止向输油管3内输送天然气溶解剂。该泵车就可以开往下一个油井进行开井。通过这种灵活的开井方式，既可以保证油井在开进过程中，避免出现冻堵现象，还可以通过一套防冻装置服务于多个油井，减小了生产成本。

可选的，为了实时了解油嘴2的出口温度，以便防止冻堵现象的发生，本实施例中的油井开采系统还包括温度检测装置(图中未示出)。该温度检测装置可以是温度计。温度检测装置设置于油嘴2的出口处，用于监测油嘴2的出口温度。当油嘴2的出口温度低于预设值时，说明油嘴2的出口处有天然气直接排除，此时可以调节油嘴2，缩小油嘴2的出口，减少出油量，使天然气溶解剂在输油管3内能够与天然气进行充分混合后再排除，以缓解油嘴2的出口温度，进而保护井口设备。

在开井过程中，为了提高油嘴2的调节速度，可选的，上述油田开采系统还包括第一控制器(图中未示出)。第一控制器的一端连接于温度检测装置，另一端连接于油嘴2。第一控制器用于当确定温度检测装置的温度低于预设值时，控制油嘴2缩小出口。本实施例中，通过设置第一控制器，可以自动调节油嘴2的大小，当油嘴2的出口温度过低时，可以自动调节油嘴2出口缩小，当油嘴2的出口温度恢复正常时，可以自动控制油嘴2出口变大，代替了人工监控，缩减了生产成本，而且提高了生产线的自动化程度。

可选的，为了节省防冻装置4中天然气溶解剂的使用量，本实施例中还可以设置油气分离装置(图中未示出)和第二控制器(图中未示出)。

该油气分离装置用于将油嘴2排出的溶解了天然气的天然气溶解剂进行分离，并确定油嘴排出的气体的体积。该第二控制器用于在气体的体积大于或等于脱气量时，控制防冻装置4停止向输油管内输送天然气溶解剂。脱气量为根据脱气点及管柱的内径计算的气体的体积。脱气量为天然气段11中天然气的体积。在开井初期，当从油嘴2中排出的气体的体积大于或等于管柱1的天然气段11中天然气的体积时，说明此时，天然气段11中的气体已经完全排出了，此时，已经进入正常的油井开采阶段，不会出现冻堵现象了，因此，第二控制器控制防冻装置4停止向输油管内输送天然气溶解剂，以节省生产成本。

本实用新型实施例提供的油井开采系统，通过设置管柱、输油管、油嘴和防冻装置，其中，管柱的顶部为天然气段，天然气段中充满了天然气，管柱的顶部与输油管的第一端连通，防冻装置与输油管的第二端连通，输油管的第三端与油嘴连通，天然气通入到输油管内，防冻装置用于向输油管内输送天然气溶解剂，以使天然气溶解剂能够在输油管内与天然气进行混合，并使溶解了天然气的天然气溶解剂能够通过油嘴排出，实现了在开井时，通过防冻装置向输油管内输送天然气溶解剂，该天然气溶解剂与天然气混合后通过油嘴排出，避免出现天然气体积瞬间膨胀而产生的吸热现象，可以抑制冻堵现象的发生，从而，降低了生产成本，提高了生产效率。

图2为图1中的油井开采系统进行油井开采的一种方法流程示意图。如图2所示，当使用图1所示的油井开采系统进行油井开采时，包括如下步骤：

步骤201：将防冻装置中的天然气溶解剂注入到输油管内，使输油管内的天然气溶解到天然气溶解剂内。

步骤202：在注入天然气溶解剂的同时打开油嘴，使溶解有天然气的天然气溶解剂从油嘴排出。

步骤203：待管柱的天然气段内的天然气排净后，停止注入天然气溶解剂。

可选的，天然气溶解剂为稀油。

本实施例提供了一种油气开采方法，主要应用于高气油比油藏的油井，用于防止井口装置在开井时出现冻堵现象，现有技术中，在高气油比油藏的油井进行开井时，管柱内的天然气从油嘴喷出时，气体的体积会瞬间膨胀而产生吸热现象，就会导致现冻堵现象的发生，使井口设备的管道容易发生冻裂损坏等现象，影响使用寿命，与现有技术相比，本实施例提供的油气开采方法，包括：首先向输油管内注入天然气溶解剂，使输油管内的天然气溶解到该天然气溶解剂内；在注入天然气溶解剂的同时打开油嘴，使溶解有天然气的天然气溶解剂从油嘴排出；最后，待管柱天然气段内的天然气排净后，停止注入天然气溶解剂。这样，天然气溶解剂能够在输油管内与天然气进行混合并通过油嘴排出，避免天然气直接排出并出现体积瞬间膨胀而产生的吸热现象，抑制了冻堵现象的发生。

上述调节油嘴的方式可以有多种，可以通过油嘴的产气量来判断油嘴开启的大小。图3为图1中的油井开采系统进行油井开采的另一种方法流程示意图。本实施例中，天然气溶解剂为油液，具体为稀油。如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤301：将防冻装置中的稀油注入到输油管内，使输油管内的天然气溶解到稀油内。

步骤302：在注入稀油的同时打开油嘴，使溶解有天然气的稀油从油嘴排出。

步骤303：通过油嘴的产气量计算油嘴的气油比，当气油比的数值大于预设值时，提高油嘴的排油量，当气油比的数值小于预设值时，缩小油嘴的排油量。

具体的，通过油嘴的产气量可以计算出油嘴的气油比。为了保证油嘴产油的稳定性，一般油嘴产油的气油比都稳定在一定的区间内，而通过控制油嘴的出口大小可以控制产品的气油比。当油嘴出口缩小时，输油管内的天然气与稀油之间可以混合地更加充分，这样再从油嘴排出的稀油的气油比就会提升，同理，当油嘴出口变大时，输油管内的天然气与稀油之间的混合之间减小，使天然气没有完全的融入到稀油中，就会导致气油比下降，所以可以通过油嘴出口的大小来控制油嘴出口油液的气油比。

上油气开采方法中，注入的稀油量可以根据管柱内的天然气量来进行计算，可选地，待管柱天然气段内的天然气排净后，停止注入油液之前，还包括：

步骤304：通过梯度数据判断管柱内脱气点的位置，根据脱气点的位置计算脱气量，当油嘴的产气量达到脱气量时，可以判断天然气段内的天然气已经排净。

具体地，通过梯度数据可以判断管柱内脱气点的位置，由于管柱的内径可以进行测量，通过脱气点的位置和管柱的内径可以得到管柱内天然气段中天然气的体积。在开井初期，将油嘴出口排出的油气进行分离，分离出来天然气都是来自于管柱的天然气段，这样就可以比较产气量和天然气段内的脱气量的大小。当产气量的数值达到脱气量时，说明管柱内天然气段的天然气已经排出干净，此时就可以停止向输油管内通入稀油，进入正常生产阶段。

步骤305：待管柱的天然气段内的天然气排净后，停止注入稀油。

本实施例提供的油气开采方法，通过油嘴的产气量计算油嘴的气油比，当气油比的数值大于预设值时，提高油嘴的排油量，当气油比的数值小于预设值时，缩小油嘴的排油量，通过梯度数据判断管柱内脱气点的位置，根据脱气点的位置计算脱气量，当油嘴的产气量达到脱气量时，可以判断天然气段内的天然气已经排净，实现了通过油嘴出口的大小来控制油嘴出口油液的气油比，同时，提供了一种判断天然气段内的天然气是否已经排净的方法，从而，可以节省防冻装置中油液的使用量，降低了油井开采的成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。