一种用于石油开采的新型井下注气管柱的制作方法

本实用新型属于石油开采中的油田井下设备技术领域，具体地是涉及一种用于石油开采的新型井下注气管柱。

背景技术：

石油开采过程中为提高油田采收率，需要给地层补充能量使油从油层中流出，很多低渗透油藏、不同厚度油藏进行了气驱开发，使用注气管柱进行注气生产；火驱采油技术是利用各种点火方式（现有技术当中包括的化学点火方式、电点火方式等，一般点火温度设定在500℃左右，其中，电点火是利用井底电加热器点燃地层原油，通过环空注入空气，在通电的过程中，利用电加热器会将流经的空气加热到430℃以上，空气在地面压力作用下注入地层，与原油发生氧化反应，产生大量的热能直至点燃油层，实现可点火；而化学点火是在预先在井下油层内挤入适量的化学剂，化学剂在遇到不断注入的空气会发生剧烈的氧化( 即燃烧) 反应，从而实现点燃油层的目的）把注气井的油层点燃，并在点在燃烧过程中通过注气井内的注气管柱向油层内注入空气或氧气，使油层燃烧不断蔓延扩大，进而将原油驱向生产井；火驱采油技术是一种具有明显技术优势和潜力的热力采油方法，它具有驱油效率高、油藏适应范围广等特点。

目前，火驱采油技术已经得以广泛应用，并且也取得了明显的增产效果，但目前的火驱采油项目大多仍为全井笼统点火注气，由于井下各层间压力存在差异，各层的渗透率也存在着差异，注入的空气或氧气优先注入压力相对较低、渗透率相对较高的层段，其它压力相对较高、渗透率相对较低的层段就会吸入的空气很少甚至注不进气；此种全井笼统点火注气忽视了各层间的物性差异，因此对于非均质性严重的油藏，就会大大影响了火驱采油的开发效果；同时，对于不同厚度油藏采用笼统点火注气方式还有一定的局限性，受注入气体与油水密度差的影响，火驱过程中存在明显的重力超覆现象，而油藏厚度加大，重力超覆现象将会加剧。

虽然，现有技术中已有能够解决上述问题的几种“分层点火注气管柱”的出现与公开，例如：中国专利申请号为201120411028.6的实用新型专利“一种分层火驱点火注气管柱”、中国专利申请号为201420211592.7的实用新型专利“一种同心分层点火注气管柱”、中国专利申请号为201420745854.8的实用新型专利“一种自上而下逐层火驱注气管柱”；此三项实用新型专利虽然都能够解决并克服上述的全井笼统点火注气而影响火驱采油开发效果的不足问题，但是对于上述三种“分层点火注气管柱”的实用新型专利仍有一定的不足之处，即都存在着“对于每个油层的进气量不够均衡，而且还有可能出现注入气体的返吐现象”。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，弥补现有技术中的“分层点火注气管柱”的不足，提供一种用于石油开采的新型井下注气管柱；本实用新型不仅能够平衡能够每个油层的进气量，而且注入注气管柱中的气体不会出现返吐现象。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

本实用新型一种用于石油开采的新型井下注气管柱，包括注气管体、井下套管，所述井下套管外有上部油层、中部油层、下部油层，在井下套管上对应每个油层处开设有射孔段，每个油层通过射孔段与井下套管内部相通；其结构要点是：所述注气管体包括外管柱与内油管，所述内油管设置于外管柱内，所述内油管及外管柱一起插入在井下套管内，所述内油管与外管柱之间形成有内环空，所述外管柱与井下套管之间形成有外环空；所述内油管上由上至下依次连接有伸缩管、热力补偿器、阻火组件、单向注气阀、混气装置、喇叭口，所述外管柱上对应上部油层的上方锚定座封有顶部封隔器，在外管柱上对应上部油层与中部油层、中部油层与下部油层之间的位置锚定座封有层间封隔器，所述外管柱上对应下部油层的下方锚定座封有底部封隔器；在外管柱上、顶部封隔器与底部封隔器之间、对应每个油层处设置有配气装置，所述配气装置由配气孔组成，所述配气孔中安装有单向阀。

作为本实用新型的一种优选方案，所述混气装置焊接在内油管的外圆周壁上。

进一步地，所述混气装置上开设有至少一个沿所述内油管轴向贯穿的通道，所述通道内设置有混气件，所述混气件设有多个将混气件上下表面贯通的孔道；所述孔道在所述混气件内部彼此相通，所述混气件为立体网状结构。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述混气装置的横截面为圆环形状，所述通道内固定连接有两个限位圆环，两个限位圆环将所述混气件限制于所述两个限位圆环之间。

进一步地，所述通道个数为8至10个；所述通道沿所述混气装置的周向均匀分布。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述配气装置为筛管。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述顶部封隔器与底部封隔器均采用型号为JY445的封隔器。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述层间封隔器采用型号为Y211的封隔器。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述阻火组件为电缆保护器。

另外，所述的混气混气装置整体为“蜂窝骨架”状，使得混气效果更佳均匀，获得更好的混气效率，使得注入到每个油层的进气量更加均衡。

本实用新型有益效果。

1、本实用新型所提供的一种用于石油开采的新型井下注气管柱，通过所述的内油管上由上至下依次连接有伸缩管、热力补偿器、阻火组件、单向注气阀、混气装置、喇叭口的结构，其中所述的混气装置的结构能够平衡每个油层的进气量，进气通过外管柱上所设置的配气装置进入到每个油层中，所述的单向注气阀阻止了注入注气管柱中的气体会出现返吐的现象；当停注时，单向注气阀可防止注入气返吐。

2、本实用新型所述的顶部封隔器、层间封隔器、底部封隔器，可把本实用新型的上部油层、中部油层、下部油层之间完全隔开，确保分层注气火驱；本实用新型所述的伸缩管可以为内油管下入井下套管内的整体长度提供调整空间，同时所述的热力补偿器可进一步地为内油管受热而伸长提供伸缩空间，防止内油管受热用力作用发生损坏；本实用新型所述的阻火组件可以阻断油层内的火焰窜入到内环空，防止内环空内发生燃爆现象。

附图说明

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型一种用于石油开采的新型井下注气管柱的整体结构示意图。

图2是本实用新型一种用于石油开采的新型井下注气管柱的混气装置的结构示意图。

图中标记：1为内油管、2为伸缩管、3为井下套管、4为热力补偿器、5为阻火组件、6为单向注气阀、7为上部油层、8为中部油层、9为下部油层、10为混气装置、11为喇叭口、12为外环空、13为内环空、14为外管柱、15为顶部封隔器、16为配气装置、17为单向阀、18为层间封隔器、19为射孔段、20为底部封隔器、21为通道、22为混气件、23为限位圆环。

具体实施方式

结合附图1所示，本实用新型一种用于石油开采的新型井下注气管柱，包括注气管体、井下套管3，所述井下套管3外有上部油层7、中部油层8、下部油层9，在井下套管3上对应每个油层处开设有射孔段19，每个油层通过射孔段19与井下套管3内部相通；其结构要点是：所述注气管体包括外管柱14与内油管1，所述内油管1设置于外管柱14内，所述内油管1及外管柱14一起插入在井下套管3内，所述内油管1与外管柱14之间形成有内环空13，所述外管柱14与井下套管3之间形成有外环空12；所述内油管1上由上至下依次连接有伸缩管2、热力补偿器4、阻火组件5、单向注气阀6、混气装置10、喇叭口11，所述外管柱14上对应上部油层7的上方锚定座封有顶部封隔器15，在外管柱14上对应上部油层7与中部油层8、中部油层8与下部油层9之间的位置锚定座封有层间封隔器18，所述外管柱14上对应下部油层9的下方锚定座封有底部封隔器20；在外管柱14上、顶部封隔器15与底部封隔器20之间、对应每个油层处设置有配气装置16，所述配气装置16由配气孔组成，所述配气孔中安装有单向阀17。

如图2所示，为本实用新型的混气装置的结构示意图；本实用新型所述混气装置10焊接在内油管1的外圆周壁上，所述混气装置10上开设有至少一个沿所述内油管1轴向贯穿的通道21，所述通道21内设置有混气件22，所述混气件22设有多个将混气件22上下表面贯通的孔道；所述孔道在所述混气件22内部彼此相通，所述混气件22为立体网状结构；所述混气装置10的横截面为圆环形状，所述通道21内固定连接有两个限位圆环23，两个限位圆环23将所述混气件22限制于所述两个限位圆环23之间。

进一步地，本实用新型所述通道21个数为8至10个；所述通道21沿所述混气装置10的周向均匀分布。

本实用新型所述配气装置16为筛管。

本实用新型所述顶部封隔器15与底部封隔器20均采用型号为JY445的封隔器。

本实用新型所述层间封隔器18采用型号为Y211的封隔器。

本实用新型所述阻火组件5为电缆保护器。

另外，所述的混气装置10整体为“蜂窝骨架”状，使得混气效果更佳均匀，获得更好的混气效率，使得注入到每个油层的进气量更加均衡。

将本实用新型所组成的注气管柱下入到井下套管3内被井下套管3内的油水淹没直至油层底界之下，所述油层底界可以是整个注气井进行注气的多层油层的最下层油层的底界；所注入的气体通过内油管1经由喇叭口11排出时，气体会进入油水内并上移至混气装置10处，经混气装置10上的各个通道21继续上移至所述内油管1与外管柱14所形成的内环空13中，最终通过所设置的配气装置16进入到每个油层中，通过混气装置10后使得各个油层通过配气装置16的进气量不会相差太大，进而实现了能够平衡每个油层的进气量。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。