井下注采装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种井下注采装置，其包括：第一连通件，其具有连通上端和下端的第一流道以及连通上端和侧壁的第二流道；与所述第一连通件的所述第二流道相连的第一游动阀，所述游动阀的内腔与所述第一连通件的所述第二流道连通，所述第一游动阀在上方受到压力时能够开启；与所述第一连通件下端相连接的第二连通件，所述第二连通件具有连通上端和下端的第三流道以及连通上端和侧壁的第四流道，所述第三流道与所述第一流道相连通；与所述第二连通件的所述第四流道相连的第二游动阀，所述第二游动阀在下方受到压力时能够开启以使所述第四流道与所述第一流道相连通。本井下注采装置能够对分层的油井实现注汽、采油功能。
【专利说明】
井下注采装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及油田开采技术领域，特别涉及一种井下注采装置。
【背景技术】
[0002]如何降低成本，最大限度地把稠油、超稠油开采出来，是世界石油界面临的共同课题。稠油由于粘度高，给开采、集输和加工带来很大困难，国内外学者做了大量研究工作来降低稠油的粘度。目前提高稠油油藏产量的思路主要是降低稠油粘度、提高油藏渗透率、增大生产压差，主要成熟技术有注蒸汽热采、火烧油层、热水加化学吞吐、携砂冷采等。
[0003]目前，注蒸汽热力开采是稠油油田的最主要的开采方式，其占据了我国稠油开采90%以上。注蒸汽热力开采的开采机理主要是通过加热降粘改善流变性，高温改善油相渗透率以及热膨胀作用、蒸汽(热水)动力驱油作用、溶解气驱作用。同时，在不少的稠油油田中由于油层之间的压力、油层物理性质、原油性质等差异，往往相互干扰使部分油层不能发挥应有的作用，为了消除或减少层间的干扰还需要采用分层开采技术。
[0004]但是在稠油油田进行分层开采，下入油井的管柱不仅需要考虑注蒸汽热力开采，还需要考虑到多个不同的油层。如此在对分层的油层实施注蒸汽热采过程中十分不便，需要反复多次起下管柱对管柱的结构进行调整，以对不同的油层进行注气和/或采油操作，这样使得作业、生产工序十分繁琐，作业工作量大，成本较高，对油井正常生产和经济效益非常不利。
【实用新型内容】
[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种井下注采装置，其能够对分层的油井实现注汽、采油于一体。
[0006]本实用新型实施例的具体技术方案是:
[0007]—种井下注采装置，其包括:
[0008]第一连通件，其具有连通上端和下端的第一流道以及连通上端和侧壁的第二流道；
[0009]与所述第一连通件的所述第二流道相连的第一游动阀，所述游动阀的内腔与所述第一连通件的所述第二流道连通，所述第一游动阀在上方受到压力时能够开启；
[0010]与所述第一连通件下端相连接的第二连通件，所述第二连通件具有连通上端和下端的第三流道以及连通上端和侧壁的第四流道，所述第三流道与所述第一流道相连通；
[0011]与所述第二连通件的所述第四流道相连的第二游动阀，所述第二游动阀在下方受到压力时能够开启以使所述第四流道与所述第一流道相连通；
[0012]所述第一连通件和所述第二连通件之间通过连接管相连接，所述第二游动阀设置在所述连接管内部。
[0013]优选地，所述第一连通件的上端连接有上接头，所述第一游动阀设置在所述上接头内部。
[0014]优选地，所述第一游动阀和所述上接头之间形成第一环形空间，所述第一环形空间与所述第一流道连通。
[0015]优选地，当所述第一游动阀呈开启状态时，所述上接头的内部与所述第二流道连通。
[0016]优选地，所述连接管与所述第二游动阀之间形成第二环形空间，所述第二环形空间与所述第三流道连通。
[0017]优选地，所述第二连通件的下端连接有下接头，所述下接头的内部与所述第三流道连通。
[0018]优选地，所述第一游动阀包括与所述第一连通件的延伸部，设置在所述延伸部上端的第一固定座，位于所述延伸部内部的第一挡座，设置在所述第一挡座和所述第一固定座之间的第一阀球，设置在所述第一挡座和所述第一连通件之间的第一弹簧。
[0019]优选地，所述第二游动阀包括与所述第二连通件连接的第二固定座，设置在第二固定座内部的第二挡座，设置在所述第二挡座和所述第二连通件之间的第二阀球，设置在所述第二挡座和所述第二固定座之间的第二弹簧。
[0020]优选地，所述第一连通件的第一流道为两条，其绕所述第一连通件的轴线环向分布于边沿。
[0021]优选地，所述第一连通件的第二流道连通所述第一连通件的上表面中部与所述第一连通件的侧壁。
[0022]优选地，，所述第二连通件的第三流道为两条，其绕所述第二连通件的轴线环向分布于边沿。
[0023]优选地，所述第二连通件的第四流道连通所述第二连通件的上表面中部与所述第二连通件的侧壁。
[0024]优选地，当所述第二游动阀呈开启状态时，所述连接管的内部与所述第四流道连通。
[0025]本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果:
[0026]1、当需要对某一分层的油层注入蒸汽时，在处于该层的管柱中连接该井下注采装置，当需要进行分层注气时，可以直接向管柱中注入高温蒸汽，由于第一连通件的上端连接有第一游动阀，当蒸汽压力到达一定程度时，游动阀打开，如此蒸汽通过第一连通件的第二流道从第一连通件的侧壁流出注入至油层。其它蒸汽可以通过第一连通件的第一流道继续通向管柱的下方流动，由于第二连通件的上端连接有第二游动阀，该第二游动阀只能在下端受力的情况下打开，所以上端的蒸汽压力无法对其打开，如此，蒸汽通过第二游动阀的第三流道继续向下流动，流向另一层需要注入蒸汽的油层。当需要对分层的油层进行采油时，通过管柱的注采一次管柱栗进行抽吸，一方面油层具有一定的压力，另外一方面注采一次管柱栗的抽吸力，第二游动阀在其下端的压力下打开，油层的原油从第二连通件的第四流道流入管柱内，再经第一连通件的第一流道继续上流。如此，通过该井下注采装置可以不需要在多余操作下使用同一管柱便可在井下实现注气和采油状态的切换，实现注汽、采油于一体，从而大大减少井下作业起下工作量、降低生产成本、提高油井生产时效。
[0027]2、在一个管柱上在相对应的多个油层可以依次设置该井下注采装置，如此，在不同的油层都同时可以实现注气和采油的功能。
【附图说明】
[0028]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
[0029]图1为本实用新型井下注采装置的结构示意图。
[0030]图2为本实用新型中第一连通件和第二连通件的横截面的结构示意图。
[0031]图3为采用本实用新型井下注采装置的管柱在油井中作业的示意图。
[0032]以上附图的附图标记:
[0033]1、上接头;2、第一连通件;21、第一流道;22、第二流道;23、延伸部;3、第一游动阀；31、第一固定座;32、第一挡座；33、第一阀球;34、第一弹簧;4、第二连通件;41、第三流道；42、第四流道;5、第二游动阀；51、第二固定座;52、第二挡座;53、第二阀球;54、第二弹簧;6、连接管;7、第一环形空间;8、第二环形空间;9、下接头；10、伸缩管；11、真空隔热管；12、安全接头；13、第一封隔器；14、注采一次管柱栗；15、第一井下注采装置；16、第二封隔器；17、第二井下注采装置;18、丝堵;19、第一油层;20、第二油层。
【具体实施方式】
[0034]结合附图和本实用新型【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的【具体实施方式】，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
[0035]图1为本实用新型井下注采装置的结构示意图，如图1所示，一种井下注采装置，其包括:第一连通件2，其具有连通上端和下端的第一流道21以及连通上端和侧壁的第二流道22;与第一连通件2的第二流道22相连的第一游动阀3，游动阀的内腔与第一连通件2的第二流道22连通，第一游动阀3在上方受到压力时能够开启；与第一连通件2下端相连接的第二连通件4，第二连通件4具有连通上端和下端的第三流道41以及连通上端和侧壁的第四流道42，第三流道41与第一流道21相连通;与第二连通件4的第四流道42相连的第二游动阀5，第二游动阀5在下方受到压力时能够开启以使第四流道42与第一流道21相连通。
[0036]当需要对某一分层的油层注入蒸汽时，在处于该层的管柱中连接该井下注采装置，当需要进行分层注气时，可以直接向管柱中注入高温蒸汽，由于第一连通件2的上端连接有第一游动阀3，当蒸汽压力到达一定程度时，游动阀打开，如此蒸汽通过第一连通件2的第二流道22从第一连通件2的侧壁流出注入至油层。其它蒸汽可以通过第一连通件2的第一流道21继续通向管柱的下方流动，由于第二连通件4的上端连接有第二游动阀5，该第二游动阀5只能在下端受力的情况下打开，所以上端的蒸汽压力无法对其打开，如此，蒸汽通过第二游动阀5的第三流道41继续向下流动，流向另一层需要注入蒸汽的油层。当需要对分层的油层进行采油时，通过管柱的注采一次管柱栗14进行抽吸，一方面油层具有一定的压力，另外一方面注采一次管柱栗14的抽吸力，第二游动阀5在其下端的压力下打开，油层的原油从第二连通件4的第四流道42流入管柱内，再经第一连通件2的第一流道21继续上流。如此，通过该井下注采装置可以不需要在多余操作下使用同一管柱便可在井下实现注气和采油状态的切换，实现注汽、采油于一体，从而大大减少井下作业起下工作量、降低生产成本、提高油井生产时效。
[0037]下面将对本实用新型中井下注采装置作进一步解释和说明，图2为本实用新型中第一连通件2和第二连通件4的横截面的结构示意图，如图2所示，第一连通件2具有连通上端和下端的第一流道21以及连通上端和侧壁的第二流道22。所述第一连通件2的第一流道21为两条，其绕所述第一连通件2的轴线环向分布于边沿。在注汽阶段时，该第一通道可以将注入的蒸汽从第一连通件2的上端导向第一连通的下端。其次，在采油阶段时，该第一通道可以将第一连通件2下端的原油导向第一连通件2上端。
[0038]所述第一连通件2的第二流道22连通所述第一连通件2的上表面中部与所述第一连通件2的侧壁。当蒸汽的压力使得第一游动阀3打开后，蒸汽可以从第一连通件2的上表面中部通入，经过第一连通件2的第二流道22，然后从第一连通件2的侧壁流出，如此，蒸汽便可以注入至相应的油层中。
[0039]第二连通件4具有连通上端和下端的第三流道41以及连通上端和侧壁的第四流道42，所述第三流道41与所述第一流道21相连通。所述第二连通件4的第三流道41可以为两条，其绕所述第二连通件4的轴线环向分布于边沿。在注汽阶段时，该第三通道可以将注入的蒸汽从第二连通件4的上端导向第一连通的下端。其次，在采油阶段时，该第二通道可以将第二连通件4下端的原油导向第二连通件4上端。
[0040]所述第二连通件4的第四流道42连通所述第二连通件4的上表面中部与所述第二连通件4的侧壁。当油层的压力使得第二游动阀5打开后，在油层压力和抽吸力的作用下原油可以从第二连通件4的侧壁流入，经过第二连通件4的第四流道42，然后从第一连通件2的上端的中部流出，如此，原油便可以从油层注入至管柱中。
[0041]如图1所示，所述第一连通件2的所述第二流道22连接有第一游动阀3，所述游动阀的内腔与所述第一连通件2的所述第二流道22连通，所述第一游动阀3在上方受到压力时能够开启。在一个可选是实施方式中，所述第一游动阀3包括与所述第一连通件2的延伸部23，设置在所述延伸部23上端的第一固定座31，位于所述延伸部23内部的第一挡座32，设置在所述第一挡座32和所述第一固定座31之间的第一阀球33，设置在所述第一挡座32和所述第一连通件2之间的第一弹簧34。当蒸汽需要注入时，由于注入蒸汽时具有一定的压力，第一阀球33受到向下的压力，于是第一阀球33克服第一弹簧34的弹力使得第一阀球33和第一挡座32向下移动，如此，第一阀球33与第一固定座31相分离，第一游动阀3开启。
[0042]如图1所示，所述第二连通件4的所述第四流道42连接有第二游动阀5，所述第二游动阀5在下方受到压力时能够开启以使所述第四流道42与所述第一流道21相连通。第二游动阀5包括与所述第二连通件4连接的第二固定座51，设置在第二固定座51内部的第二挡座52，设置在所述第二挡座52和所述第二连通件4之间的第二阀球53，设置在所述第二挡座52和所述第二固定座51之间的第二弹簧54。当采油状态时时，由于抽吸力和油层的压力使得第二阀球53受到总体向上的压力，于是第二阀球53克服第二弹簧54的弹力使得第二阀球53和第二挡座52向上移动，如此，第二阀球53与第二固定座51相分离，第二游动阀5开启。
[0043]在一个实施方式中，如图1所示，所述第一连通件2和所述第二连通件4之间通过连接管6相连接，所述第二游动阀5设置在所述连接管6内部。设置连接管6后，所述连接管6与所述第二游动阀5之间形成第二环形空间8，所述第二环形空间8与所述第三流道41连通。第一连通件2的第一流道21通过连接管6的内部与第二连通件4的第三流道41连通。当所述第二游动阀5呈开启状态时，所述连接管6的内部与所述第四流道42连通。
[0044]在一个实施方式中，如图1所示，所述第一连通件2的上端连接有上接头I，所述第一游动阀3设置在所述上接头I内部。所述第一游动阀3和所述上接头I之间形成第一环形空间7，所述第一环形空间7与所述第一流道21连通。当该井下注采装置连接在管柱中时，上接头I可以用于与管柱中其它部件相连接。当所述第一游动阀3呈开启状态时，所述上接头I的内部与所述第二流道22连通。
[0045]在一个实施方式中，如图1所示，所述第二连通件4的下端连接有下接头9，所述下接头9的内部与所述第三流道41连通。当该井下注采装置连接在管柱中时，下接头9可以用于与管柱中其它部件相连接。
[0046]图3为采用本实用新型井下注采装置的管柱在油井中作业的示意图，如图3所示，该油田的油层为多层，在本实施例中，具体为两层，其分为第一油层19和第二油层20。在油井中下入管柱，该管柱由上到下依次包括相连接的伸缩管10、真空隔热管11、安全接头12、注采一次管柱栗14、第一井下注采装置15、第一井下注采装置15和丝堵18。在第一油层19的上方设置有第一封隔器13，在第一油层19和第二油层20的之间的管柱上设置有第二封隔器16，如此，当第一封隔器13坐封时可以将第一油层19上方坐封，当第二封隔器16坐封时可以将第一油层19和第二油层20分隔开来，第一封隔器13可以是机械坐封封隔器，第二封隔器16可以是热敏封隔器，当然封隔器的种类不限于上述描述的几类，其它类型的封隔器均能满足要求。
[0047]如图3所示，通过在井口处向管柱中注入蒸汽，部分蒸汽通过第一井下注采装置15的第二流道22注入进入第一油层19，其它蒸汽通过第一井下注采装置15的第一流道21继续可以流入第一井下注采装置15的下方。当蒸汽到达第二井下注采装置17时，蒸汽通过第二井下注采装置17的第四流道42注入第二油层20，如此，通过本管柱达到了对分隔后的不同油层的蒸汽注入。当进行采油作业时，通过注采一次管柱栗14的抽吸力和油层的压力将第一井下注采装置15的第二游动阀5打开，第一油层19的原油进而通过第一井下注采装置15的第四流道42流向管柱内部，再通过第一流道21流向管柱的上方。与此同时，第二井下注采装置17的第二游动阀5也在压力的作用下被打开，第二油层20的原油进而通过第二井下注采装置17的第四流道42流向管柱内部，再通过第一流道21流向管柱的上方，在此之后，第二油层20的原油继续流过第一井下注采装置15的第三流道41和第一井下注采装置15的第一流道21流向井口。按照上述方式在管柱上连接多个该井下注采装置可以对不同的油层都同时实现注气和采油的功能。
[0048]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0049]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种井下注采装置，其特征在于，其包括: 第一连通件，其具有连通上端和下端的第一流道以及连通上端和侧壁的第二流道； 与所述第一连通件的所述第二流道相连的第一游动阀，所述游动阀的内腔与所述第一连通件的所述第二流道连通，所述第一游动阀在上方受到压力时能够开启； 与所述第一连通件下端相连接的第二连通件，所述第二连通件具有连通上端和下端的第三流道以及连通上端和侧壁的第四流道，所述第三流道与所述第一流道相连通； 与所述第二连通件的所述第四流道相连的第二游动阀，所述第二游动阀在下方受到压力时能够开启以使所述第四流道与所述第一流道相连通； 所述第一连通件和所述第二连通件之间通过连接管相连接，所述第二游动阀设置在所述连接管内部。2.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述第一连通件的上端连接有上接头，所述第一游动阀设置在所述上接头内部。3.根据权利要求2所述的井下注采装置，其特征在于，所述第一游动阀和所述上接头之间形成第一环形空间，所述第一环形空间与所述第一流道连通。4.根据权利要求2所述的井下注采装置，其特征在于，当所述第一游动阀呈开启状态时，所述上接头的内部与所述第二流道连通。5.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述连接管与所述第二游动阀之间形成第二环形空间，所述第二环形空间与所述第三流道连通。6.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述第二连通件的下端连接有下接头，所述下接头的内部与所述第三流道连通。7.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述第一游动阀包括与所述第一连通件的延伸部，设置在所述延伸部上端的第一固定座，位于所述延伸部内部的第一挡座，设置在所述第一挡座和所述第一固定座之间的第一阀球，设置在所述第一挡座和所述第一连通件之间的第一弹簧。8.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述第二游动阀包括与所述第二连通件连接的第二固定座，设置在第二固定座内部的第二挡座，设置在所述第二挡座和所述第二连通件之间的第二阀球，设置在所述第二挡座和所述第二固定座之间的第二弹簧。9.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述第一连通件的第一流道为两条，其绕所述第一连通件的轴线环向分布于边沿。10.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述第一连通件的第二流道连通所述第一连通件的上表面中部与所述第一连通件的侧壁。11.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述第二连通件的第三流道为两条，其绕所述第二连通件的轴线环向分布于边沿。12.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，所述第二连通件的第四流道连通所述第二连通件的上表面中部与所述第二连通件的侧壁。13.根据权利要求1所述的井下注采装置，其特征在于，当所述第二游动阀呈开启状态时，所述连接管的内部与所述第四流道连通。
【文档编号】E21B34/08GK205532543SQ201620295407
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】田野, 陈鹏, 杨清玲, 徐晶, 董亮, 施玉 , 韩福柱, 胡祎, 徐宇, 王晓亮
【申请人】中国石油天然气股份有限公司