水平井注采一体化装置的制作方法

本实用新型涉及一种油田用油气开采装置，特别是一种水平井注采一体化装置。

背景技术：

水平井技术是目前稠油油藏热采挖潜及产能建设的主要技术之一，但是随着稠油水平井吞吐轮次的增多，受油藏非均质性、水平井段流动阻力等因素的影响，使注入蒸汽沿高渗透带突进，甚至形成蒸汽突破，不仅造成蒸汽热量浪费，而且会使动用不均的程度加剧，最终降低采收率。

为了解决水平井热采过程中出现的注汽受热不均的问题，近年来先后出现了水平井双管注汽、多点注汽、分段注汽等技术，缓解了水平段吸汽不均的矛盾，然而以上水平井注汽管柱在水平段流动阻力和油藏非均质性的影响下会造成各出汽点蒸汽干度分配不均，蒸汽分配的热焓比与蒸汽流量比不匹配，从而造成蒸汽热量分配上的误差。随着蒸汽的不断注入，油藏内部温度场不断发生变化，影响着油藏流体的渗流规律，在生产阶段，采用常规的抽油泵笼统生产使得水平段存在一个压力降汇场，加之稠油的高粘度及冷凝作用，容易造成水平段趾端与跟端流动阻力分布不均，导致油藏动用不均衡，影响开发效果；以上问题已成为稠油水平井热采工艺中急需解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本实用新型提出了水平井注采一体化装置。通过本实用新型的一体化装置，在开采过程中能同时实现注汽及采油功能，并且能实现注汽过程各出汽点的蒸汽流量等干度分配及采油过程水平段均衡泄油。

为解决上述技术问题，本实用新型的水平井注采一体化装置由第一隔热油管、隔热井下补偿器、第二隔热油管、注采一体化泵、第三隔热油管、封隔器、油管及至少一个注汽采油单元依次连接而成，其中，所述注汽采油单元由等干度配注器与均衡泄油装置连接而成，所述油管的上端与所述封隔器下端相连，所述油管的下端与所述等干度配注器相连。

作为本实用新型的一种改进，该一体化装置包括多个注汽采油单元，相邻的注汽采油单元之间通过插入密封相连接。

作为本实用新型的又一种改进，所述均衡泄油装置由上接头、中心管及下接头依次连接而成，该中心管的侧壁设置有泄油阀，所述上接头上端与所述等干度配注器相连。

所述中心管的外壁套设有控液罩，该控液罩的两端分别由上护罩与下护罩固定；所述上护罩与所述中心管通过螺纹连接固定，所述下护罩与所述中心管通过销钉固定定位。所述控液罩上设置有泄油孔。

所述泄油阀为单流阀，在所述下护罩下端、中心管外围套设有扶正器。

所述封隔器为自补偿热敏封隔器。

作为本实用新型的又一种改进，所述等干度配注器由结箍与注汽本体连接而成，该注汽本体的一侧还设置有中空的注汽支管，该注汽本体内腔还设置有管内相分隔器，该管内相分隔器将所述注汽本体的内腔分隔成两部分内腔，其中一部分内腔与所述注汽支管的内腔相连通，构成第一注汽通道，另一部分内腔则构成第二注汽通。

所述注汽支管内腔还设置有注汽阀、挡环与临界流喷嘴。

所述注汽本体内腔还设置有整流器，该整流器为螺旋状旋流片。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于，通过将注汽、采油装置一体化的设计，实现了一套管柱进行水平井注汽和生产，不仅简化了工艺程序，避免了复杂情况的发生，而且其在注汽和生产阶段都能够缓解水平井动用不均的矛盾；同时，通过等干度配注器的设置，实现了各段蒸汽流量的等干度分配，确保蒸汽分配的热焓比与蒸汽流量比相匹配；通过均衡泄油装置的设置，能够均衡水平段的生产压差，实现水平段油层的均衡动用，有利于水平井开发效果的改善和采出程度的提高。

附图说明

图1为本实用新型的水平井注采一体化装置示意图。

图2为本实用新型的等干度配注器的剖视图。

图3为本实用新型的等干度配注器的A-A剖视图。

图4为本实用新型的等干度配注器的B-B剖视图。

图5为本实用新型的等干度配注器整流器的三维视图。

图6为本实用新型的均衡泄油装置的半剖视图。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

图1是本实用新型的水平井注采一体化装置示意图。水平井注采一体化装置隔热油管1、隔热井下补偿器2、第二隔热油管3、注采一体化泵4、第三隔热油管5、封隔器6、油管12及注汽采油单元依次连接而成，其中，注汽采油单元由等干度配注器7与均衡泄油装置8连接而成，油管12的上端与封隔器6下端相连，油管12的下端与等干度配注器7相连。相邻的注汽采油单元之间通过插入密封10相连接。插入密封10与水平段的管外封隔器9的密封筒对接，密封筒内径小于水平段油管内径，插入密封10与密封筒之间密封贴合，从而将水平段地层按开发油层封隔开，每个注汽开采单元对应一个开发油层，实现水平段油层的管内分段密封。第一隔热油管1、第二隔热油管3、第三隔热油管5的配合使用，既可以减少注采一体化管柱在注汽过程中的热损失，又可在回采过程中对采出液起到保温作用；隔热井下补偿器2在注汽过程中，内管向外管内部移动，外管为隔热油管，从而使内管处于隔热管中并在伸长过程中避免热损失，同时起到热补偿作用，避免注汽管柱热应力的产生；注采一体化泵4可实现一次管柱注汽采油循环生产，注汽作业时，柱塞处于碰泵状态，热蒸汽通过注汽孔进入泵筒与外工作筒环形空间，经泵下注入地层。转抽时，上提柱塞将注汽孔密封，注采一体化泵4可正常抽油。在一个优选实施例中，封隔器6为自补偿热敏封隔器，自补偿热敏封隔器能随着注汽管柱的温度升高而逐渐胀封，进而实现封隔密封。

如图2-5所示，等干度配注器7由结箍701与注汽本体708连接而成，该注汽本体708的一侧还设置有中空的注汽支管704，该注汽本体708内腔还设置有管内相分隔器703，该管内相分隔器703将所述注汽本体708的内腔分隔成两部分内腔，其中一部分内腔与所述注汽支管704的内腔相连通，构成第一注汽通道，另一部分内腔则构成第二注汽通，将蒸汽引入下一个注汽采油单元。注汽支管704内腔还设置有注汽阀705、挡环706与临界流喷嘴707，可直接对油层注汽。注汽本体708内腔还设置有整流器702，该整流器702为螺旋状旋流片，当两相混合的流体流经整流器702时，由于异相物质的密度有差异，所受的离心力不同，由于离心作用在下游分布在离管道中心不同距离的范围内，形成中心对称的旋流场，从而将两相流体离心分离。管内相分隔装置703的两端线与注汽本体708的内腔密封贴合；临界流喷嘴707内腔为孔径逐渐减小的流道，孔径最小的部分称为喉口，在喉口的后面有锥形扩散面，喷嘴可随着其下游扩扩散面长度的不同得到不同的临界压力比，当喉部的流速达到音速时，蒸汽流量只与上游压力和喉部孔径有关，不受水平段油层非均质性的影响；在一优选的实施例中，注汽阀705为单流阀，注汽过程中处于开启状态，生产过程中处于关闭状态。

如图6所示，均衡泄油装置8由上接头801、中心管805及下接头809依次连接而成，该中心管805的侧壁均匀设置有多个泄油阀804，泄油阀804为单流阀，注汽过程中，依靠注汽压差处于关闭状态，生产过程中依靠生产压差处于开启状态。上接头801上端与等干度配注器7相连。中心管805的外壁套设有控液罩803，该控液罩803的两端分别由上护罩802与下护罩806固定；上护罩802与中心管805通过螺纹连接固定，下护罩806与中心管805通过销钉807固定定位。控液罩803上设置有多个泄油孔810。在又一优选实施例中，在下护罩806下端、中心管805外围套设有扶正器808，防止注汽采油单元与套管壁的摩擦。

下面将根据图1-6来描述使用注采一体化装置进行注汽、采油的方法，其包括以下步骤：

步骤1：组装、下入一体化装置

首先，根据需要注汽采油的油层数选择相同数量的注汽采油单元；

其次，对注汽采油单元进行连接固定，多个注汽采油单元之间通过插入密封10进行连接，注汽采油单元的最末端可以与丝堵11连接；

再次，按图1所示，将第一隔热油管1、隔热井下补偿器2、第二隔热油管3、注采一体化泵4、第三隔热油管5、封隔器6、油管12及组装好的注汽采油单元依次连接，从而将注汽采油一体化装置组装完毕；

最后，将一体化装置下入井内，插入密封10与管外封隔器9的密封筒之间密封贴合，从而将水平段按开发油层封隔开，使得各注汽采油单元的位置与需要注汽采油的油层位置相对应。

步骤2：等干度注汽

连接地面注汽管线，开炉注汽，蒸汽由地面输汽管线进入注采一体化装置，在注汽过程中，隔热井下补偿器2内管向外管内部移动，外管为隔热油管，从而使内管处于隔热管中并在伸长过程中避免热损失，同时起到热补偿作用，避免注汽管柱热应力的产生；自补偿热敏封隔器6随着注汽管柱的温度升高而逐渐胀封，进而实现水平段以上的套管封隔密封；之后，蒸汽进入等干度配注器7，从而实现蒸汽等干度分配，对油层进行等干度注汽。

步骤3：下入抽油杆生产；

注汽完成后，下入抽油杆与注采一体化泵4对接，并提泵封闭注汽通道，开泵进入生产阶段。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。