掺入液输送管的井口密封结构及热力采油泵下掺稀系统的制作方法

本实用新型涉及一种掺入液输送管的井口密封结构及热力采油泵下掺稀系统。

背景技术：

多数油田的稠油开采均采用蒸汽热力开采方式，随着大量高温蒸汽注入地层，原油粘度下降，从而能够顺利地从地层渗流到井底，再由抽油泵升举到地面。对于油层深埋1000米左右的中深薄层稠油井，注入蒸汽后，随着抽油时间的增加，油井逐渐进入低温采油期，该阶段地层温度逐渐降低，渗流至井底的原油粘度逐渐升高，流动性变差，由于井筒沿程的温度损失，原油在升举的过程中流动性也逐渐变差，直至油井不出液，低温采油期结束，转入下一轮周期注气。为了延长低温采油期的生产时间，提高周期产油量和油汽比，在原油升举过程中普遍采用套管掺稀降粘工艺。

热力采油是在高温高压条件下进行，通常在采油井的井口设置井口密封装置。公告号为CN2688877Y，公告日为2004.03.31的中国专利公开了一种热采井口装置，该热采装置包括上部法兰、悬挂器和四大通组成，注蒸汽时，上部法兰即井口密封法兰，蒸汽经井口密封法兰和悬挂器注入下部的隔热油管内并注入地层。采油时，原油经地层进入隔热油管后在进入悬挂器和井口密封法兰被采出。该热采井口装置具有注采两用的功能，注完蒸汽后不需要拆换井口装置就可开井生产。

公告号为CN204457699U，公告日为2015.07.08的中国专利公开了一种泵下掺液系统，该泵下掺液系统包括用于进入油汽井套管中的管柱，管柱包括外管和嵌套在外管内的内管，外管与套管之间形成第一环空，外管与内管之间形成第二环空，外管上开设有用于连通第一环空和第二环空的掺液孔，管柱与套管之间设有封隔器，封隔器位于掺液孔的下方，内管底部固定连接有抽油泵，抽油泵的泵筒与外管之间形成第三环空，第三环空与第二环空连通。该泵下掺液系统通过内管和外管之间形成的第二环空作为掺入液通道，将掺入液引入抽油泵的下端，依据相似相溶原理与油层产出的稠油混合，达到原油降粘的目的。但是，该泵下掺液系统的管柱需要增设外管，几千米的外管需要大量的费用投入，并且需要考虑外管与内管的定位，结构比较复杂。

目前，很多企业尝试通过掺入液输送管穿过井口密封法兰向油井输送掺入液，但是，由于热力采油密封是在高温高压条件下进行的，很难解决掺入液输送管的井口密封问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供掺入液输送管的井口密封结构，解决掺入液输送管的井口密封的井口密封问题，本实用新型的目的还在于提供一种热力采油泵下掺稀系统。

为实现上述目的，本实用新型掺入液输送管的井口密封结构的技术方案是：

方案1：掺入液输送管的井口密封结构包括井口密封法兰和用于套设在掺入液输送管上的弹性密封件，所述井口密封法兰上设有供掺入液输送管穿入套管和油管之间的环空的通孔，所述通孔内设有与弹性密封件沿轴向挡止配合的挡止结构，所述通孔内固定有用于顶压顶压弹性密封件以实现掺入液输送管与通孔之间的密封的压帽。

其有益效果是：该掺入液输送管的井口密封结构能够实现掺入液输送管穿过井口密封法兰向油井输送掺入液，同时实现了掺入液输送管在高温高压下的井口密封，结构简单，成本低廉。

方案2：在方案1的基础上，所述弹性密封件与压帽之间设有铜垫片。

方案3：在方案2的基础上，所述弹性密封件由沿掺入液输送管的轴向间隔设置的石墨环形成，所述挡止结构为通孔内间隔设置的环槽。

方案4：在方案1或2或3的基础上，所述压帽通过螺纹与通孔固定连接。

方案5：在方案1或2或3的基础上，所述井口密封法兰具有用于与套管上端的法兰密封的密封面。

本实用新型热力采油泵下掺稀系统的技术方案是：

方案1：热力采油泵下掺稀系统包括管柱、套管和井口密封法兰，还包括用于输送掺入液的掺入液输送管，所述掺入液输送管上套设有弹性密封件，所述井口密封法兰上设有供掺入液输送管穿入套管和油管之间环空的通孔，所述通孔内设有与弹性密封件沿轴向挡止配合的挡止结构，所述通孔内固定有用于顶压顶压弹性密封件以实现掺入液输送管与通孔之间的密封的压帽。

方案2：在方案1的基础上，所述弹性密封件与压帽之间设有铜垫片。

方案3：在方案2的基础上，所述弹性密封件由沿掺入液输送管的轴向间隔设置的石墨环形成，所述挡止结构为通孔内间隔设置的环槽。

方案4：在方案1或2或3的基础上，所述压帽通过螺纹与通孔固定连接。

方案5：在方案1或2或3的基础上，所述井口密封法兰具有用于与套管上端的法兰密封的密封面。

附图说明

图1为本实用新型热力采油泵下掺稀系统的实施例1的结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图。

附图标记说明：1.井口密封法兰；2.管柱；3.掺入液输送管；4.通孔；5.套管；6.固定结构；7.偏心过桥泵；8.转换短节；9.封隔器；10.空心短节；11.十字交叉结构；12.单流阀；13.生产层；14.密封钢圈；15.石墨环；16.铜垫片；17.空心螺纹压帽；18.管路穿孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型热力采油泵下掺稀系统的实施例1，如图1至图2所示，该热力采油泵下掺稀系统包括管柱2、套管5和井口密封法兰1，管柱2包括抽油泵，热力采油泵下掺稀系统还包括用于输送掺入液的掺入液输送管3，井口密封法兰1上设有供掺入液输送管3进入管柱2和套管5之间的环空的通孔4，掺入液输送管3与通孔4之间设有密封结构，掺入液输送管3穿过管柱2的侧壁进入管柱的内腔，掺入液输送管3的下端位于抽油泵的下方。

管柱2还包括封隔器9，管柱上于抽油泵和封隔器9之间设有转换短节8，转换短节8上设有供掺入液输送管3进入管柱2内的管路穿孔18，管路穿孔18与掺入液输送管3之间设有卡套密封结构，管路穿孔18的入口设置在转换短节8的外壁上，管路穿孔18的出口设置在转换短节8的内壁上，管路穿孔18为倾斜设置的圆孔。

掺入液输送管3的下端伸出管柱2，掺入液输送管3的下端设有单流阀12，单流阀12能够使掺入液从掺入液输送管3流出，油井内的稠油无法进入掺入液输送管3。管柱2下端连接有空心短节10，空心短节10内设有用于承接落物的十字交叉结构11。

井口密封法兰1与套管5的结合面上设有密封钢圈14，井口密封法兰1上设有供掺入液输送管3进入套管5和油管之间环空的通孔4，掺入液输送管3上套设有弹性密封件，弹性密封件由沿掺入液输送管3的轴向间隔设置的石墨环15形成，通孔4内设有与石墨环15沿轴向挡止配合的环槽，通孔4通过螺纹装配有用于顶压弹性密封件的空心螺纹压帽17，空心螺纹压帽17与弹性密封件之间设有铜垫片16。

掺入液输送管3为连续的不锈钢管，管柱2分段设置，相邻的管柱2通过接箍连接，接箍上设有用于固定掺入液输送管3的固定结构6，另外，抽油泵与套管5之间的距离小于掺入液输送管3的径向尺寸。

抽油泵与套管5之间留有供掺入液输送管3通过的间隔，抽油泵为偏心过桥泵7，掺入液输送管3设置在偏心过桥泵7的泵偏心阀的侧平面与套管5之间的间隔内，偏心过桥泵7的过桥外筒能够保证泵筒在注气采油过程中不受外力，提高抽油泵的整体强度，降低偏心过桥泵7弯曲变形的风险。

本实用新型热力采油泵下掺稀系统在进行热力采油之前，管柱2由下至上依次连接空心短节10、热敏封隔器9和转换短节8，掺入液输送管3通过转换短节8上的管路穿孔18由管柱2与套管5之间的进入管柱2内部并从空心短节10的十字交叉结构11穿出，掺入液输送管3穿出空心短节10的长度可以根据油井的实际情况进行确定，在设计的泵深处连接偏心过桥泵7，掺入液输送管3通过固定结构6固定在油管上随油管一并下至油井内的生产层13，待全部管柱2下井完毕后，在地面上截断掺入液输送管3，在井口处保留3cm～5cm的长度。井口密封法兰1与套管5通过法兰连接，掺入液输送管3从井口密封法兰1上的通孔4穿出，将5～10个石墨环从掺入液输送管3上端穿入，使石墨环进入通孔4内的环槽，铜垫片16从掺入液输送管3上端穿入位于石墨环的上部，随后将空心螺纹压帽从掺入液输送管3上端穿入与通孔4通过螺纹装配，将铜垫片16和环槽内的石墨环充分压实压紧，确保掺入液输送管3与通孔4之间的密封。最后，将入液输送管与地面掺稀系统管线连接。

本实用新型热力采油泵下掺稀系统注气时，把抽油泵的柱塞提出泵筒，蒸汽经管柱2进入油井，掺入液输送管3不占用注气通道，采油过程中，所掺稀油经地面掺稀管线泵入至掺入液输送管3中，掺入液输送管3将掺入液输送至掺稀点，掺稀深度取决于掺入液输送管3伸出管柱2的长度。通过本实用新型热力采油泵下掺稀系统在对原油进行掺稀降粘时，掺入液进入抽油泵之前可及时、均匀地和原油进行充分的动态混合，降低原油的粘度，减小原油进泵阻力，实现泵下掺稀降粘的目的。

本实用新型热力采油泵下掺稀系统的实施例2，与实施例1的不同之处在于，所述弹性密封件由沿掺入液输送管3的轴向间隔设置的V形密封圈形成，V形密封圈为耐高温高压的密封圈。

本实用新型热力采油泵下掺稀系统的实施例3，与实施例1的不同之处在于，掺入液输送管3与通孔4通过卡套密封。

本实用新型热力采油泵下掺稀系统的实施例4，与实施例1的不同之处在于，通孔4上设置一个环槽，沿掺入液输送管3轴向叠设多个石墨环，多个石墨环由一个环槽进行定位。

本实用新型热力采油泵下掺稀系统的实施例5，与实施例1的不同之处在于，石墨环通过套设在掺入液输送管上的空心法兰顶压密封，空心法兰固定在井口密封法兰上。

本实用新型掺入液输送管的井口密封结构的实施例，该掺入液输送管的井口密封结构与上述本实用新型热力采油泵下掺稀系统掺入液输送管在井口的密封结构相同，不再重复说明。