本实用新型涉及油田采油工程技术领域，尤其涉及一种油井掺稀降粘混配装置及采油系统。
背景技术：
在油田开发过程中，由于油井中开采出的原油粘度较大，容易堵塞井筒及集输管线，严重时甚至可能发生爆管现象。因此，需要在油井井筒中加入一定数量的稀油，使其与原油混合，降低原油的粘度，然后再抽取稀释后的原油，进而达到安全生产的目的。
现有技术中，油田开采的井下作业一般使用套管及油管进行，套管套设在油管外部，套管及油管的顶部与地上平台的采油树连接，底部伸入采油井中，套管及油管之间的空间被称为油套环空。稀释过程是通过地上平台的油泵来实现，具体地，油泵的一端与稀油油管连接，另一端与采油树中的油套环空连接，稀油可以经过油泵泵入油套环空，并进入井底与套管底部的原油混合，稀释后的原油通过油管从井下抽出，经采油树输送到各设备中。
但现行的方法多为笼统掺入的方法，掺入效率较低，且掺入不均匀，使得原油降粘效果变差,浪费了较多稀油资源。另稠油井筒降粘主要采用掺稀降粘，稠油和稀油通过泵下筛管进入油管柱，存在混合效果不好，掺稀比高，且经常出现稠油上返堵塞管路现象。
为了改变这种状况,研制了一种油井掺稀降粘混配装置。
技术实现要素：
针对上述缺陷，本实用新型提供一种油井掺稀降粘混配装置及采油系统，该油井掺稀降粘混配装置结构简单、使用方便、能够解决常规油井掺稀降粘操作效率低、稠油与稀油不能充分混合的缺陷；该采油系统包括上述的油井掺稀降粘混配装置，利用该采油系统进行采油能够得到稠油与稀油混合效果好、掺稀比低的石油，并且不会发生由于稠油粘度过大而发生上稠油返堵塞油管的现象。
本实用新型提供一种油井掺稀降粘混配装置，包括：实心柱体，在所述实心柱体内的并贯穿所述实心柱体两端的至少一个输油通道，设置在所述实心柱体外壁上的N个掺稀孔；
其中，所述输油通道的轴线与所述实心柱体的轴线平行，所述掺稀孔与每个所述输油通道连通，N≥1且为正整数。
如上所述的油井掺稀降粘混配装置，其中，所述实心柱体的一端具有第一连接件，所述实心柱体的另一端具有第二连接件，所述第一连接件和第二连接件用于与油管连接。
如上所述的油井掺稀降粘混配装置，其中，所述输油通道横截面的总面积为所述实心柱体横截面面积的50％-90％。
如上所述的油井掺稀降粘混配装置，其中，每个所述输油通道与10-30个所述掺稀孔连通。
如上所述的油井掺稀降粘混配装置，其中，所述掺稀孔的孔径为5mm。
如上所述的油井掺稀降粘混配装置，其中，所述输油通道相对所述实心柱体的轴心呈中心对称分布。
如上所述的油井掺稀降粘混配装置，其中，所述掺稀孔均匀间隔分布在所述实心柱体外壁。
如上所述的油井掺稀降粘混配装置，其中，所述掺稀孔选自正方形、长方形、菱形、圆形、星行以及三角形中的一种。
如上所述的油井掺稀降粘混配装置，其中，所述输油通道的长度为6000mm，所述输油通道的外径为114mm，所述输油通道的内径为30mm。
本实用新型还提供一种采油系统，包括上述任一所述的油井掺稀降粘混配装置、采油树、第一油管、第二油管以及套设在所述第一油管和第二油管外的套管；
所述套管及第二油管的出口与所述采油树连接，所述第二油管的入口与所述油井掺稀降粘混配装置的出口连接，所述第一油管的出口与所述油井掺稀降粘混配装置的入口连接。
本实用新型的实施，至少具有如下优势：
1、本实用新型的油井掺稀降粘混配装置结构简单，使用方便，安全性高、制造成本低；
2、本实用新型的油井掺稀降粘混配装置能够显著提高稠油的掺稀降粘效率；
3、本实用新型的油井掺稀降粘混配装置能够提供稠油与稀油的混合效果、降低掺稀比、解决稠油堵塞上返的问题；
4、本实用新型的采油系统能够进行高效采油，开采的石油具有合适的粘度，并且在开采过程中不会发生由于稠油粘度过大引起的稠油堵塞上返的问题，是一种理想的采油系统。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型油井掺稀降粘混配装置实施例一的结构示意图；
图2为图1的半剖视图；
图3为图1的横截面图；
图4为本实用新型油井掺稀降粘混配装置另一实施例的横截面图；
图5为本实用新型油井掺稀降粘混配装置又一实施例的结构示意图；
图6为本实用新型采油系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”“、水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在石油开采过程中，油气通常先从储层流入井底，随后从井底上升到井口，再从井口流入集油站，在经过分离脱水处理后，油气流入输油气总站并转输出矿区。
石油开采大致可以分为三个阶段：
一次采油通常依靠岩石膨胀、边水驱动、重力、天然气膨胀等天然能量进行开采，该阶段主要利用天然能量使油藏中的石油通过油管自行举升至井外；然而，随着原油及天然气的不断产出，油层岩石及地层中流体的体积逐渐扩展，弹性能量逐渐释放，该阶段石油的采收率平均仅为15-20％。
二次采油主要是通过注水、注气等方式来提高油层的压力，从而在油井停喷后能够使油井继续产油。其中，注水开采是通过专门的注入井将水注入油藏以保持或恢复油层压力，从而使油藏形成较强的驱动力以提高油藏的开采速度和采收率；注气开采主要是利用注入气体的降粘、膨胀、混相、分子扩散等作用来降低界面张力、提高渗透率，进而提高油田采油率。由于地层的非均质性，注入流体通常沿着阻力较小的途径流向油井，而处于阻力相对较大的区域中的石油以及一些被岩石所吸附的石油仍然无法被开采出来，因此二次采油阶段的采收率依然有限。
三次采油主要通过采用各种物理、化学方法来改变原油的粘度和对岩石的吸附性，从而增加原油的流动能力，进一步提高原油采收率。三次采油方法主要包括热力采油法、化学驱油法、混相驱油法、微生物驱油法等。其中，热力采油法主要利用降低原油粘度的方式来提高采收率，其中蒸汽吞吐是一种常用的热力采油方法，其通过向油井注入一定量的蒸汽并使蒸汽的热能向油层扩散，从而大大降低了原油粘度，提高了原油的流动能力；化学驱油法主要通过注入化学剂来增加地层水的粘度、改变原油和地层水的粘度比、减小地层中水的流动能力和油的流动能力之间的差距，同时降低原油对岩石的吸附性来提高驱油效率；混相驱油法主要通过注入天然气、二氧化碳等气体与原油发生混相，从而降低原油粘度和对岩石的吸附性；微生物驱油法是利用微生物及其代谢产物裂解重质烃类和石蜡，使石油的大分子变成小分子，同时代谢产生可溶于原油的气体，从而降低原油粘度并增加原油的流动性，进而达到提高原油采收率的目的。
在油田开发过程中，地层中的原油中沥青质和胶质含量较高、粘度较大，流动性很差，这种类型的原油一般被称为稠油。在面临能源紧缺的情况下，稠油资源无疑是不可忽视的能源之一，但是由于稠油的上述特点，其开采也存在一定难度。
对有杆抽油井而言，在开采稠油时，由于粘度过高，含蜡量大，使得油管的油流通道减小，抽油杆柱的上、下行阻力增加，下冲程时易出现驴头“打架”现象，上冲程时驴头负荷增加，严重时会使抽油杆卡死在油管中，甚至造成抽油杆断裂的井下事故。此外，对于油层温度较低的井，在抽油泵固定阀、固定阀罩及其以下部位由于压力低，在生产过程中也容易形成堵井，而要被迫进行修井。
对于电潜泵生产井而言，由于电潜泵井排量大，吸入口处压力低，当油层温度较低时，此处容易结蜡并造成叶导轮流道堵塞，钻井液阻力增加，使泵的排量下降，同时会使电机负荷增加，严重的可造成电机经常停机，使电泵机组不能正常运转。
综上，稠油的开采过程困难较大，并且由于稠油的性质造成开采中的井下事故频发及其费用增大，会使采油成本大幅度上升。因此，稠油降粘开采方法的研究对于减小井下事故的发生及降低稠油开采成本具有重要意义。
为了方便稠油的开采，首先要对稠油进行掺稀操作，降低其粘度。现有技术中的降粘方式主要有机械降粘、井筒加热、稀油降粘、化学降粘、微生物单井吞吐、抽稠工艺配套等。稀油降粘顾名思义是在稠油中掺入一定体积的稀油进而达到降粘的效果，该方法不会伤害油层，因而被广泛使用在油田开采中。
稀油降粘一般通过油泵进行，具体地，油田开采的井下作业一般使用套管及油管进行，套管套设在油管外部，套管及油管的顶部与地上平台的采油树连接，底部伸入采油井中，套管及油管之间的空间被称为油套环空。油泵的一端与稀油油管连接，另一端与采油树中的油套环空连接，稀油可以经过油泵泵入油套环空，并进入井底与套管底部的原油混合，稀释后的原油通过油管从井下抽出，经采油树输送到各设备中。
但是，现有技术中，掺稀降粘多为笼统掺入的方法，掺入效率较低，且掺入不均匀，使得原油降粘效果变差,浪费了较多稀油资源。另稠油井筒降粘主要采用掺稀降粘，稠油和稀油通过泵下筛管进入油管柱，存在混合效果不好，掺稀比高，且经常出现稠油上返堵塞管路现象。
因此，本实用新型提供一种油井掺稀降粘混配装置及采油系统。
实施例一
图1为本实用新型油井掺稀降粘混配装置实施例一的结构示意图，图2为图1的半剖视图，图3为图1的横截面图。
请同时参考图1-图3，本实用新型提供一种油井掺稀降粘混配装置0，包括实心柱体1，实心柱体1内的并贯穿实心柱体1两端的至少一个输油通道2，设置在实心柱体1外壁上的N个掺稀孔3；
其中，输油通道2的轴线与所述实心柱体1的轴线平行，掺稀孔3与输油通道2连通，N≥1且为正整数。
本实用新型的油井掺稀降粘混配装置0用于实现在采油的过程中对稠油进行掺稀降粘，具体地，实心柱体1的一端用于与井下的第一油管的输出口连通，实心柱体1的另一端用于与井下的第二油管的输入口连通，例如在图1中，实心柱体1的底端用于与井下的第一油管的输出口连通，实心柱体1的顶端用于与井下的第二油管的输入口连通。
当稠油自井下通过第一油管向上返时，稠油从第一油管输出后经纵向贯穿于实心柱体1的输油通道2进入实心柱体1，并且从实心柱体1的底端上至实心柱体1的顶端，与此同时，稀油会在油套环空处经掺稀孔3进入输油通道2中，在输油通道2中完成稠油与稀油的混合以降低稠油的粘度生产掺稀油，从而掺稀油在从实心柱体1的顶端输出进入第二油管，再经第二油管输出经采油树汲至地面。
如图1中，本实施中的输油通道2的数量为3，N个掺稀孔3分别与三个输油通道2连通，从而使进入所有输油通道2的稠油都能够被掺入来自于掺稀孔3的稀油以实现稠油的掺稀降粘。
本实用新型对输油通道2的长度、外径以及内径不进行具体限制，可以根据稠油的粘度以及当下开采的环境、例如第一油管、第二油管、套管等的具体尺寸进行调整。一般的，当输油通道2的长度为6000mm，输油通道2的外径为114mm，输油通道2的内径为30mm时，能够满足多数的开采环境以及稠油掺稀降粘的需求。
同时，本实用新型也不限制实心柱体1的形状，只要其能够装入套管中且与套管具有一定距离即可，例如实心柱体1的截面可以为圆形、椭圆形、长方形、正方形或者三角形等。
另外，为了实现本实用新型的油井掺稀降粘混配装置0的顶端与输油管的连接，实心柱体1的一端具有第一连接件11，所述实心柱体1的另一端具有第二连接件12。
其中，第一连接件11位于实心柱体1的底端，第二连接件12位于实心柱体1的顶端，第一连接件11用于与第一油管连接，第二连接件12用于与第二油管连接，
本实用新型不限制实心柱体1与第一油管和第二油管的连接关系，例如可以是螺接、或者卡扣连接。当为螺接时，第一连接件11可以为与第一油管输出口母螺纹接头螺接的公螺纹接头，第二连接件12可以为与第二油管输入口公螺纹接头连接的母螺纹接头。
为了延长工作寿命，本实用新型的油井掺稀降粘混配装置0采用35CrMo材质制成。
本实用新型提供一种油井掺稀降粘混配装置0，该装置结构简单，包括实心柱体1、纵向贯穿于实心柱体1的输油通道2以及设置在实心柱体1外壁上与输油通道2连通的掺稀孔3，通过掺稀孔3向输油通道2中掺入稀油，以降低输油通道2中来自于第一油管的稠油的粘度，从而有效的提升了稠油与稀油的混合效果、降低掺稀比，杜绝了由于稠油粘度过高发生的稠油上返堵塞油管的现象。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本实施例进一步对实心柱体1、输油通道2、掺稀孔3三者的关系进行限定。
可以想到的是，本实用新型的油井掺稀降粘混配装置0的有效实施与稠油、稀油两者之间的混配比例也有着重要的关系。因此，本实用新型通过对实心柱体1、输油通道2、掺稀孔3三者间尺寸和数量的比例关系进行限定，以进一步发挥本实用新型油井掺稀降粘混配装置0高效的掺稀降粘效果。
也就是说，在抽油泵电机频率一定的情况下，输油通道2的总体积在实心柱体1体积中占的比例越大，单位时间内被抽油泵汲取的稠油就越多；与每个输油通道2连通的掺稀孔3的个数越多，单位时间进入输油通道2的稀油就越多，即掺入稠油的稀油就越多。
基于此，在本实用新型的油井掺稀降粘混配装置0中，输油通道2的横截面的总面积为实心柱体1横截面面积的50％-90％，每个输油通道2与10-30个掺稀孔3连通。
具体针对每个油井的不同，上述参数可以在该范围内进行适当调整。例如，当稠油粘度过高时，可以减少输油通道2总体积在实心柱体1体积中的比例，增加与每个输油通道2连通的掺稀孔3的个数。
当然，进入输油管道的稀油的体积也与掺稀孔3的孔径有关，一般的，当掺稀孔3为圆形时，掺稀孔3的孔径为5mm。
实施例三
图4为本实用新型油井掺稀降粘混配装置另一实施例的横截面图。
为了在开采过程中保证本实用新型油井掺稀降粘混配装置0在掺稀降粘时的稳定性，当本实用新型的油井掺稀降粘混配装置0中的输油通道2的个数大于1时，每个输油通道2相对实心柱体1的轴心呈中心对称分布。
具体在图4中，输油通道2的个数为4，因此4个输油通道2围绕实心柱体1的中心对称分布；
同时，掺稀孔3也均匀间隔分布在所述实心柱体1外壁。具体的，将与同一个输油通连通的掺稀孔3称为一组，该组中的多个掺稀孔3沿着与输油通道2的轴线平行的方向在实心柱体1外壁纵向分布，并且该组中的每个掺稀孔3之间的间距一致。
进一步地，本实用新型不限制掺稀孔3的形状，掺稀孔3的形状可以选自正方形、长方形、菱形、圆形、星行以及三角形中的一种。在图1-图2中，该实施例中的油井掺稀降粘混配装置0的掺稀孔3为圆形。
图5为本实用新型油井掺稀降粘混配装置又一实施例的结构示意图，如图6所示，该实施例中的油井掺稀降粘混配装置0的掺稀孔3为长方形。
实施例四
图6为本实用新型采油系统实施例的结构示意图，如图6所示，本实施例提供一种采油系统，该采油系统包括上述任一所述实施例的油井掺稀降粘混配装置0、采油树4、第一油管51、第二油管52以及套设在所述第一油管51和第二油管52外的套管6；
所述套管6及第二油管52的出口与所述采油树4连接，所述第二油管52的入口与所述油井掺稀降粘混配装置0的出口连接，所述第一油管51的出口与所述油井掺稀降粘混配装置0的入口连接。
具体地，油井掺稀降粘混配装置0在第一油管51与第二油管52之间，其中，油井掺稀降粘混配装置0通过第一连接件11与第一油管51连接，油井掺稀降粘混配装置0通过第二连接件12与第二油管52连接，第一油管51用于从井下抽油，第二油管52用于将经过油井掺稀降粘混配装置0降粘后的油输入至采油树4，从而通过采油树4被抽出地面。
其中，第一油管51的直径与第二油管52的直径可以相同，也可以不同，在图6中，第一油管51的直径小于第二油管52的直径。
除此之外，该采油系统还包括稀油泵入装置7和封隔器8，其中，稀油泵入装置7与油套环空60连通用于向油套环空60中注入稀油，以使稀油从油套环空60中通过掺稀孔3进入输油通道2中；封隔器8位于套管6内，并且自上而下将油管(第一油管51和第二油管52)与套管6之间的油套环空60分成第一空间61与第二空间62，第一空间61用于容纳稠油，第二空间62用于容纳稀油并通向井口，油井掺稀降粘混配装置0连接于第一油管51和第二油管52之间且位于封隔器8的上方。
具体的，油井掺稀降粘混配装置0是一个独立的装置，在需要使用时，可以将其一端通过第一连接件11与第一油管51的出口连通，另一端通过第二连接件12与第二油管52的入口连通，然后与油管一起通过起下作业下入至套管6。套管6是钻进过程中埋设在油井中的、支撑油井井壁的部件，用于保证钻进过程和完井后油井正常运行。封隔器8下入至套管6的中，例如，单独下入封隔器8，或者将封隔器8与油管一并通过起下作业下入至套管6内。封隔器8例如是自封式封隔器8、压缩式封隔器8、扩张式封隔器8等。当封隔器8为自封式封隔器8时，坐封过程中，封隔器8下井后，依靠皮碗与套管6内径的微小过盈使皮碗适度贴紧在套管6内壁上，从而通过封隔器8将油套环空60在纵向上分为第一空间61和第二空间62。当皮碗张开端压力大于另一端压力时，此压力差使皮碗进一步张开，更紧地贴在套管6内壁上，从而使封隔器8皮碗与套管6内壁密封良好，达到封隔油套环空60的目的。当封隔器8两端存在与上述方向相反的压力差时，将迫使封隔器8皮碗收缩，此时，封隔器8上下两端相互连通；解封时，直接上提油管，即可提出封隔器8。
稀油泵入装置7包括依次连接的稀油储存罐71、稀油注入泵72、过滤器73、节流器74、单向阀75和计量器76，当需要泵入稀油时，启动稀油注入泵7，稀油便会进入第二空间62。
具体的，在掺稀降粘过程中，将装有油井掺稀降粘混配装置0的油管下入至套管6，其中油井掺稀降粘混配装置0下入的位置高于封隔器8的位置。开始稠油开采时，储层中的稠油到达第一空间61，经第一油管51进入输油通道2，与此同时开启稀油泵入装置7使稀油泵入至第二空间62，第二空间62的稀油通过掺稀孔3进入输油通道2，在输油通道2中，稠油和稀油充分混合后进入第二油管52，并经第二油管52由采油树4采至地面。
本实用新型实施例提供的采油系统，包括套管6、同轴套设在套管6内的油管(第一油管51和第二油管52)、连接在第一油管51和第二油管52之间的油井掺稀降粘混配装置0、封隔器8以及稀油泵入装置7，其中，封隔器8位于套管6内，自上而下将油管与套管6之间的油套环空60分成第一空间61与第二空间62，第一空间61用于容纳重油，第二空间62用于容纳稀油且通向井口，油井掺稀降粘混配装置0位于封隔器8的上方。掺稀降粘过程中，通过开启稀油泵入装置7将稀油注入第二空间62，从而稀油自第二空间62经掺稀孔3进入输油通道2，与输油通道2中的稠油混合，实现降低掺稀降粘作业过程复杂度、提高稠油稀油混合度、缩短作业周期并降低作业成本的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。