井下喷射器插入设备的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]人工举升技术被应用于提高从生产井流出的油的流速。一种可商业利用的人工举升方式为气举。利用气举，压缩气体被喷射到井中以通过减少与生产的流体柱的重量相关联的压头损失来提高生产流体的流速。特别地，所喷射的气体通过减少井内流体的容积密度来降低作用于井底部的压力。密度减少使得流体更容易从井中流出。但是，气举不是在所有场合下都有效。例如，气举不能在高粘性油(重油)储层中很好地工作。典型地，使用热采方法从储层中回收重油。在一种典型的热采方法中，在地面处产生的蒸汽沿驱动侧井向下被栗送到储层内。由于栗送到井中的蒸汽与井下流体之间热交换，油的粘性以一定的幅度降低以使其从单独的生产钻孔中栗出。气举不与热采系统一起使用，因为气体相对较低的温度会影响蒸汽与其中的重油之间的热交换效果，并由此增加油的粘度而无法实现热采系统的预期效果。蒸汽输送或其他增产措施通常需要大的干预或修井。在修井期间，要重新配置完井来生产油而不是喷射蒸汽或反之减少油生产的时间并转而降低所生产的油量。
[0002]根据以上所述的原因以及如下所述根据阅读和理解本说明书而对本领域技术人员来说显而易见的其他原因，本领域需要一种有效且高效的设备，用于井下输送蒸汽或输送其他增产供应物和/或流体，而不需要大的干预或修井。
【发明内容】
[0003]现有系统的上述问题通过本发明的实施例得以解决并通过阅读和研究以下的说明书可以理解。以下概述通过举例但非限制的方式进行说明。其仅仅是为了帮助读者理解本发明的某些方面。
[0004]在一个实施例中，提供了一种喷射器插入设备。该喷射器插入设备包括主体，其具有构造并布置成允许油在此通过的内部油通道，该主体还具有围绕该内部油通道形成的环状室。该环状室具有构造成被联接以接收热气介质流的室开口。该主体还具有至少一个喷射器孔口，该喷射器孔口提供了环状室与内部油通道之间的通道。所述至少一个喷射器孔口构造成将增产热气举升介质喷射到流经内部油通道的油中。
[0005]在另一实施例中，提供了一种井下系统。该系统包括Y型工具和喷射器插入件。所述Y型工具定位成提供第一井眼与第二井眼之间的路径。喷射器插入设备位于Y型工具内。该喷射器插入件具有主体和内部油通道，所述内部油通道构造并布置成允许油在此通过。该主体还具有围绕内部油通道形成的环状室。该环状室具有构造成被联接以接收来自第二井眼的热气介质流的室开口。该主体还具有至少一个喷射器孔口，所述至少一个喷射器孔口提供了环状室与内部油通道之间的通道。所述至少一个喷射器孔口构造成将热气介质喷射到内部油通道中。
[0006]在又一实施例中，提供了一种用于油储层的增产油生产的方法。该方法包括:输送高速热气介质到围绕第一井中的油通道的环状室；并且通过至少一个喷射器孔口向流经油通道的油流中喷射热气介质。
【附图说明】
[0007]结合详细描述和下列附图，本发明将更容易理解且其效果和作用也更容易显现，其中:
[0008]图1为本发明一个实施例的井下系统的侧视图；
[0009]图2为本发明一个实施例的喷嘴组件插入件的放大侧视图；
[0010]图3为图2所示的喷嘴组件插入件以及在本发明一个实施例中的塞子的定位的放大侧视图；
[0011]图4为图2所示的喷嘴组件插入件以及在本发明另一实施例中的另一位置的塞子的定位的放大侧视图；
[0012]图5为喷嘴组件插入件的另一实施例的放大侧视图。
[0013]依照常规，所述各特征并非按比例绘制而是绘制成突出与本发明有关的特定特征。在整个附图及文字中参考符号标记同样的元件。
【具体实施方式】
[0014]在以下的详细描述中将参照附图，这些附图形成了详细描述的一部分，其中通过示例显示了可以实施本发明的特定实施例。这些实施例被足够详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，并且可以理解的是也可以使用其他实施例，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行改变。因此以下的详细描述不看作是限制性的，本发明的范围仅通过权利要求及其等同进行限定。
[0015]在一个实施例中，一环状发散收敛喷嘴被安装在蒸汽发生器或其他热流体发生器的出口处的Y型工具中。所述环状喷嘴将气体流重定向成平行于油生产方向，并通过将动量传递给所生产的油而起到井下喷射栗的作用。在另一实施例中，所述栗的喷嘴排出物将以微小的角度喷射到流中。该喷射将位于发散轮廓的上游。所喷射的激发介质流将自节流至马赫数小于I。
[0016]此外，本发明的实施例提供了一种喷射器插入设备，其形成具有气源的井下射流栗。本发明作为人工举升装置增大了井产量，并能实现位于井下蒸汽发生器如换热器周围的油生产。在一实施例中，井下发生器为燃烧器与直接接触式换热器的组合。燃烧器的示例见于共同受让的专利申请号13/782865，其名称为“HIGH PRESSURE IGNIT1N OF GASOUSHYDROCARBONS WITH HOT SURFACE IGNIT1N”，申请日为 2013 年 03 月 01 日，其结合在此。换热器的示例见于共同受让的专利申请号13/793891，其名称为“HIGH EFFICIENCY DIRECTCONTACT HEAT EXCHANGER”，申请日为2003年03月11日，其通过引入结合在此。在实施例中，换热器可利用诸如水(蒸汽形式)、丙烷或各种烃的液体或诸如C0、C02、N2等等的另外的流体冷却。在一实施例中，所述直接接触式换热器从井下燃烧器中获取高温高压的排出气体，并将该气态排出物喷射到水中以产生蒸汽，该蒸汽为通常被称作热气介质的增产介质。在其他实施例中，如上所述，冷却物质可以使用例如甲烷、或各种烃或另外的气体如CO、C02、N2等等，它们与燃烧器的排出气体混合而形成热气介质。因此，通常将由换热器提供的物质称作热气介质。在实施例中，带有喷嘴的喷射器插入设备安装于Y型工具中，该Y型工具将从换热器进入井中的热气介质流重新定向成流出井外。因此喷嘴起到如下所述的喷射器的功能。在一实施例中，使用环状喷嘴，其通过传递动量并降低喷嘴出口处的静压而对所栗送的油做功。容积流量则将通过气态混合物的举升性能而增大以进一步增大产量。该喷射插入设备实现了使井增产并且不需要大修即可从同一井中生产的能力，这带来了节省大量成本并提高效率的优点。
[0017]参照图1，示出了一个实施例的井下系统50。在一实施例中，井下系统50包括如上所述的燃烧器和换热器100，燃烧器和换热器沿生产管柱120的一侧设置于同一井中。燃烧器和换热器系统100通常可称作热流体供应系统100，其可提供热气介质。热流体供应系统100所示具有保护内部组件102的外部壳体103。井下系统50还包括Y型工具200，该Y型工具提供通向生产管柱120的路径。油从生产管柱120中抽出。在Y型工具内安装有一实施例的喷射器插入设备400。
[0018]图2示出了具有一实施例的喷射器插入设备300的Y型工具200的放大图。喷射器插入设备300包括具有内部通道302的长形环状主体300a，该内部通道302提供生产管柱120的通向地面的上部部分120a和通向油储层的下部部分120b之间的通路。环状主体300a具有朝向油储层设置的第一端部320a以及朝向井头设置的相对的第二端部320b。环状主体300a还包括形成于喷射器插入设备300的主体300a中的环状室304 (环状增压室)。环状室304围绕内部油通道302延伸。环状室304具有与Y型工具流体连通以从热流体供应系统100接收热气举升介质101的开口 322。位于环状室304与内部油通道302之间的狭窄喷射器孔口 306(环状喷射器)提供了用于热气举升介质进入内部油通道302中的油中的路径。如图所示，在该实施例中，喷射器孔口 306 (在本实施例中为环状喷射器孔口 )构造成朝着地面向上引导热气举升介质。在该实施例中，喷射器孔口 306还定位成靠近喷射器插入设备300的第二端部320b。进入油115中的热气举升介质将通过传递动量并降低喷嘴