专利名称：井喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及泵工程领域，并且特别地涉及用于从井中采油的井喷射装置。
背景技术：
已知一种井喷射装置，其包括带有安装在井中采油管柱上的喷射泵的管柱以及 置于采油管柱中喷射泵下方的地球物理仪器(见俄罗斯专利No. 2059891 Cl， F04F 5/02， 1996年5月10日)。 这种已知装置能从井中泵出多种出产介质、例如油，并同时处理出产介质和地层 (或油层)近井区域，但是这种装置用于通过管柱将工作流体供给到喷射泵的喷嘴，许多情 况縮窄了这种装置的使用领域。 在技术本质以及实现的结果上与本发明最接近的是一种井喷射装置，其包括封隔 器、带有支承件的管柱，所述支承件中设有排放口且其上安装有喷射泵，在所述喷射泵的泵 体中设有用于将活性流体供给到喷射泵的喷嘴的通道、用于供给从井泵出的介质的通道以 及从喷射泵移除介质混合物的通道，且带有用于安装密封元件的安装座的贯穿通道设置在 用于供给泵出介质的通道上方泵体内。轴向通道设置在密封元件中，从而可以使测井电缆 通过它和通过用于供给泵出介质的通道，测井电缆用于将底孔仪器安装在其上和在喷射泵 下方，从而可以在喷射泵工作或不工作时沿井孔移动它们，用于将活性介质供给到喷射泵 喷嘴的通道与排放口连通、并且通过所述排放口与围绕管柱的空间连通，用于移除介质混 合物的通道与喷射泵上方管柱的内部空腔连通(见俄罗斯专利No. 2188970， F04F 5/54， 2002年9月10日)。 上述井喷射装置能在喷射泵安装水平面下方在井中执行各种工艺操作，当密封元 件上方和下方存在压差时也可以执行。但是由于无法在没有预先安装将喷射泵贯穿通道中 的管内部空间和环形空间分隔开的特殊插入件的情况下使用喷射泵将化学试剂泵送到出 产层，因此所述装置不能将其可能实现的功能发挥到最大程度；因此，降低了井喷射装置的 功能性能力。
发明内容
本发明的目的是开发一种可以在喷射泵不工作时将管内部空间和环形空间分隔 开的井喷射装置。 使用所提出的井喷射装置的技术效果在于扩展井喷射装置的功能性能力。 通过所提出的井喷射装置，所述技术问题可以解决、并且所述技术效果可以实现，
所提出的井喷射装置包括管柱，所述管柱从底部到顶部设有带轴向通孔的封隔器和带轴向
通道的支承件，所述轴向通道具有用来将喷射泵安装于其上的安装座，其中所述支承件的
壁包括带有单向阀的排放通道，喷射泵包括圆筒形壳体，所述圆筒形壳体的外表面具有用
来将所述喷射泵安装到所述支承件中的安装座上的环形肩部，所述壳体设有用于将活性流
体供给到所述喷射泵的喷嘴中的通道、用于将从井中泵出的介质供给到所述喷射泵中的通道、用于从所述喷射泵移除介质混合物的通道、以及带有安装于其上部的密封元件的贯穿
通道，所述贯穿通道与用于在所述密封元件下方供给从井中泵出的介质的通道相连，所述
密封元件具有用于使安装测井仪器的测井电缆通过的轴向通道，通过所述通道，所述测井
仪器用于测量例如为压力和温度的井的物理参数、以及例如利用超声波处理出产层，当所
述喷射泵运行或不运行时可以沿井孔移动所述仪器，所述用于将活性流体供给到所述喷射
泵的喷嘴中的通道与所述支承件的贯穿通道相连、并且通过所述支承件的贯穿通道与围绕
所述管柱的空间相连，带有扩散器的混合室与喷嘴对齐，所述扩散器的出口与所述喷射泵
上方的管内腔通过所述用于从所述喷射泵移除介质混合物的通道相连，并且所述安装座下
方的所述支承件的轴向通道的直径不小于所述封隔器中轴向通孔的直径。 对所提出的井喷射装置的运行的分析表明，存在通过扩大运行范围扩展井喷射装
置的功能性能力的可能性，所述运行范围的扩大可以在不将喷射泵提升至表面和不在喷射
泵上安装额外设备的情况下在井中执行。 所提出的井喷射装置使得能够在给定压差下产生一些压差降(differential pressure drawdown)值，使用测井仪器用于记录井本身和泵出井的介质的压力和温度以及 其他物理参数、勘查和测试井，以及在不使用特殊功能性插入件的情况下记录井的封隔器 之下空间中的地层压力-恢复曲线。然而，在仅仅使用测井仪器进行勘查或处理出产层的 很多情况下，例如在利用物理场、特别是利用超声波处理出产层的情况下，增强来自出产层 的入流是不充分的。为支承件壁设置具有单向阀的贯穿通道、与使安装座下方支承件贯穿 通道的直径不小于封隔器轴向通孔的直径相结合，能够在不在管柱上使用额外工具或功能 性插入件的情况下通过管柱供给化学试剂或水力压裂流体并且提高工作效率，单向阀防止 在泵送过程中泵入出产层的介质进入封隔器上方的井环形空间。上面所述的支承件轴向通 道和封隔器轴向通孔的直径之间的关系非常重要。对于获得降下测井仪器进入井的封隔器 之下区域的可能性以达到利用物理场(利用超声波处理或产生例如热场)处理地层、以及 在将各种介质泵送到出产层时和用于在这种出产层上的压差降产生之后将处理产物及出 产介质泵出出产层时减小水力阻力来说，使支承件轴向通道的直径不小于封隔器轴向通孔 的直径是必要的。同时，通过控制供给活性工作流体的流速而监测压差降值成为可能。在 测试地层的过程中可以通过改变供给到喷射泵的活性喷嘴的活性工作流体的压力来调整 泵送模式。并且，当喷射泵运行和不运行时工作流体进入封隔器之下区域的自发回流都被 预防。 通过在出产层上产生脉动压差降、与利用例如由底孔仪器产生的超声波场作用在 出产层上相结合，可以实施增强来自出产层的入流的工作。
图1示出了所提出的井喷射装置在将化学试剂或水力压裂流体泵送到出产层过 程中的纵向剖面。 图2示出了所提出的井喷射装置在井喷射泵运行过程中的纵向剖面。
具体实施例方式
所提出的井喷射装置包括管柱1 ，所述管柱1从底部到顶部设有带轴向通孔3的封
4隔器2和带轴向通道5的支承件4，所述轴向通道5具有用来将喷射泵7安装于其上的安装 座6。所述支承件壁4包括带有单向阀9的排放通道8，喷射泵7包括圆筒形壳体10，其外 表面具有用来将喷射泵7安装到支承件4中的安装座6上的环形肩部11，壳体10具有用于 将活性流体供给到喷射泵7的喷嘴13中的通道12、用于将从井中泵出的介质供给到喷射 泵7中的通道14、用于从喷射泵7移除介质混合物的通道15、和带有安装于其上部的密封 元件17的贯穿通道16。贯穿通道16与用于在密封元件17下方供给从井中泵出的介质的 通道14相连。密封元件具有用于使安装测井仪器20的测井电缆19通过的轴向通道18， 通过所述通道，所述测井仪器20用于测量例如为压力和温度的井的物理参数、以及例如利 用超声波处理出产层，当喷射泵7运行或不运行时可以沿井孔移动所述仪器。用于将活性 流体供给到喷射泵7的喷嘴13中的通道12与支承件4的贯穿通道8相连、并且通过所述 通道8与围绕管柱1的空间相连。带有扩散器22的混合室21与喷嘴13对齐。扩散器出 口与喷射泵上方的管内腔通过通道15相连，用于从喷射泵7移除介质混合物，并且安装座 6下方的支承件的轴向通道5的直径Dl不小于封隔器2中轴向通孔3的直径D2。
管柱1连同封隔器2和支承件4下降进入井中，且封隔器2置于出产层(未示出) 上方。使封隔器2进入其运行位置，从而分隔围绕管柱1的井空间。水力压裂流体或酸溶 液在压力下通过管柱1被供给到出产层，此后喷射泵7连同安装在贯穿通道16中的密封元 件17和置于喷射泵7的泵体10下方的测井电缆19上的测井仪器20下降进入管柱1。喷 射泵7的泵体10安装在安装座6上。例如为水、盐溶液、油等的工作(活性)流体被泵送 进入围绕管柱1的环形空间中。工作流体通过排放通道8和单向阀9进入通道12以将活 性流体供给到喷射泵7的喷嘴13中。在通过喷嘴13泵送工作流体之后数秒之内，在其出 口形成稳定的射流，所述射流在离开喷嘴13的同时将周围介质抽吸进入混合室21中，这导 致降低的压力首先存在于通道14中以用于供给泵出介质并且然后存在于井中封隔器之下 的空间。压力降低的值取决于喷嘴13中工作(活性)流体的流速，而流速又取决于通过封 隔器2上方的井环形空间的工作(活性)流体的供给压力。然后，出产层的水力压裂流体 或化学处理产物被泵出出产层，然后地层流体被泵出出产层且经过管柱1、贯穿通道16和 用于供给泵出介质的通道14进入混合室21，在混合室21中地层流体与工作(活性)流体 混合并进入扩散器22。由于工作(活性)流体的能量，混合物通过管柱1从井中出来到表 面。在泵出地层流体的过程中，安装在电缆19上的测井仪器被用于监测泵出流体的参数以 及用于对出产层施加例如为超声波场的物理场，目的是增强来自出产层的入流。根据特定 的任务，可以沿井孔移动测井仪器20。同时，一些出产层上的压差降值通过改变工作(活 性)流体的压力而生成，并且来自出产层的泵出流体入流的参数使用测井仪器20被记录。 在井勘测和对出产层的处理完成后，测井仪器20利用测井电缆19被提升，用来作用于喷射 泵7的壳体10。然后使用测井电缆19将喷射泵7从井中抽出，井转换为运行模式。
工业实用性 所提出的发明可用于测试、开发和操作油井和凝析气井，并且可以在油井维修工 作过程中进行。
权利要求
一种井喷射装置，其包括管柱，所述管柱从底部到顶部设有带轴向通孔的封隔器和带轴向通道的支承件，所述轴向通道具有用来将喷射泵安装于其上的安装座，其中所述支承件的壁包括带有单向阀的排放通道，喷射泵包括圆筒形壳体，所述圆筒形壳体的外表面具有用来将所述喷射泵安装到所述支承件中的安装座上的环形肩部；所述壳体设有用于将活性流体供给到所述喷射泵的喷嘴中的通道、用于将从井中泵出的介质供给到所述喷射泵中的通道、用于从所述喷射泵移除介质混合物的通道、以及带有安装于其上部的密封元件的贯穿通道，所述贯穿通道与用于在所述密封元件下方供给从井中泵出的介质的通道相连，所述密封元件具有用于使安装测井仪器的测井电缆通过的轴向通道，通过所述通道，所述测井仪器用于测量例如为压力和温度的井的物理参数、以及例如利用超声波处理出产层，当所述喷射泵运行或不运行时可以沿井孔移动所述仪器，所述用于将活性流体供给到所述喷射泵的喷嘴中的通道与所述支承件的贯穿通道相连、并且通过所述支承件的贯穿通道与围绕所述管柱的空间相连，带有扩散器的混合室与喷嘴对齐，所述扩散器的出口与所述喷射泵上方的管内腔通过所述用于从所述喷射泵移除介质混合物的通道相连，并且所述安装座下方的所述支承件的轴向通道的直径不小于所述封隔器中轴向通孔的直径。
全文摘要
本发明涉及用于从井中提取油的装置。所述新型装置包括管柱(1)、带有轴向通孔(3)的封隔器(2)和支承件(4)，在所述支承件(4)中设置带有用于安装喷射泵(7)的座(6)的轴向通道(5)。带有回流阀(9)的旁路通道(8)设置在支承件(4)壁中。泵(7)具有圆筒形泵体(10)，所述圆筒形泵体(10)带有用于将泵(7)安装在支承件(4)中的座(6)上的环形肩部(11)。泵体(10)具有用于将活性介质供给到泵(7)的喷嘴(13)的通道(12)、用于供给泵出介质的通道(14)、用于将介质混合物从泵(7)移除的通道(15)和其中置有密封元件(17)的贯穿通道(16)。通道(16)在元件(17)下游与通道(14)联接。元件(17)设有用于使测井电缆(19)连同仪器(20)一起通过和移动的轴向通道(18)。通道(12)与通道(8)联接并且与围绕管柱(1)的空间联接。设有通过通道(15)在泵(7)上游与管柱(1)空腔相连的扩散器(22)的混合室被定位为与喷嘴(13)同轴。座下游的支承件(4)的通道(5)的直径等于或大于封隔器(2)的孔(3)。由于可以在泵停止时断开管中空间和壳体环面，因此本发明使得装置功能性可以扩展。
文档编号E21B47/00GK101765716SQ200880025194
公开日2010年6月30日 申请日期2008年3月19日 优先权日2007年7月18日
发明者Z·D·霍米内茨 申请人:Z·D·霍米内茨