CN204457709U - 一种稠油注采一体化管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种稠油注采一体化管柱，包括真空隔热管、注采转换器、滑块、连接管和抽油杆，所述注采转换器的上端连接所述真空隔热管的下端，下端连接所述连接管的上端，所述滑块连接至所述抽油杆的一端，所述滑块和抽油杆设置在由所述真空隔热管、注采转换器及连接管构成的通道内；所述滑块和抽油杆具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述注采转换器处于采油态，在所述第二位置，所述转换器处于注气状态。本实用新型提供的稠油注采一体化管柱，通过注采转换器的运用使整个装置结构简单，施工方便，材料成本低，操作要求精度降低，操作步骤得到简化，注气采油周期可不间断的循环进行，且适用于不同井况，可随需要订制，还可以循环使用。

Description

一种稠油注采一体化管柱

技术领域

本实用新型涉及一种采油装置，特别是一种稠油注采一体化管柱。

背景技术

受制于稠油的物理性质，目前稠油生产，以注蒸汽热力开采为主。目前常用的注蒸汽热力开采的方法有三种，分别为：1、常规蒸汽吞吐生产，其存在的问题有，①频繁起吊、下置注采管柱，注采转换过程长，工作周期长，作业成本高，增加了稠油的生产成本；②频繁压井作业，极易带来储层伤害；③安全风险等不确定因素不断加大(如易造成井筒激动导致压力不稳，出现井涌、井喷等)。2、真空隔热注采一体管柱技术，其存在的问题是，在应用效果上，由于受制于回采工艺技术的原因，存在着一定的局限性，如材料成本大(双管柱)、施工困难等。3、真空隔热注采单管柱采油技术，其存在的问题是，在应用效果上，同样，也是由于受制于回采工艺技术的原因，存在着一定的局限性，如设备制造难度高，施工工艺复杂，维护困难等。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种稠油注采一体化管柱，以解决现有技术中的技术问题。

本实用新型提供的稠油注采一体化管柱，包括真空隔热管、注采转换器、滑块、连接管和抽油杆，所述注采转换器的上端连接所述真空隔热管的下端，下端连接所述连接管的上端，所述滑块连接至所述抽油杆的一端，所述滑块和抽油杆设置在由所述真空隔热管、注采转换器及连接管构成的通道内；所述滑块和抽油杆具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述注采转换器处于采油态，在所述第二位置，所述转换器处于注气状态。

优选地，还包括油泵顶杆，所述油泵顶杆连接在所述滑块未与所述抽油杆相连接的一侧。

优选地，所述注采转换器包括外筒、内筒，所述内筒设置在所述外筒内，并可在所述外筒内滑动，所述外筒和内筒上对应的设置有外筒注气孔和内筒注气孔。

优选地，所述注采转换器还包括第一接头和/或第二接头，所述第一接头、第二接头分别连接至所述外筒的两端，所述外筒的上端设置有向内侧突出的挡边，所述第二接头与所述外筒连接处的下方内径缩小形成阻挡环。

优选地，所述内筒的下端设置有锁爪，所述外筒下端与所述锁爪接触的位置设置有锁爪滑道，所述锁爪滑道的上端设置有锁爪槽，所述锁爪上设置有凸起。

优选地，所述锁爪沿所述内筒的轴向延伸，两个所述锁爪之间设置有间隙。

优选地，在所述外筒的内壁上部分外筒内壁沿径向向内延伸，延伸部分之间的沟槽构成所述锁爪滑道。

优选地，在所述内筒位于轴向两端之间的位置上的内壁上还设置有滑块滑道，在所述滑块滑道内设置有弹性挡块。

优选地，所述滑块滑道由位于所述内筒内壁上同一高度上的多个长条形凹槽构成，所述弹性挡块位于两个长条形凹槽之间的凸起部分上。

优选地，所述滑块包括滑块主体和导向部，所述滑块主体为圆盘形金属块，所述导向部为矩形或梯形块，所述导向部连接在所述滑块主体的侧壁上，所述导向部可在所述滑块滑道内滑动。

本实用新型提供的稠油注采一体化管柱，通过注采转换器的运用使整个装置结构简单，施工方便，材料成本低，操作要求精度降低，操作步骤得到简化，并可使注气采油周期不间断的循环进行，且适用于不同井况，可随需要订制，还可以循环使用。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本实用新型稠油注采一体化管柱整体结构示意图；

图2为注采转换器结构示意图；

图3为图2中A处放大图；

图4为图2中D-D截面示意图；

图5为图2中B处放大图；

图6为图2中C-C截面示意图；

图7为滑块示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

注：本文中稠油注采一体化管柱安装后，位于油井内的部分以靠近油井口处为上，远离油井口处为下。

如图1所示，本实用新型稠油注采一体化管柱包括真空隔热管1、注采转换器2、滑块3、连接管4和抽油杆5，所述注采转换器2的上端连接所述真空隔热管1的下端，下端连接所述连接管4的上端，所述连接管4未与所述注采转换器2连接的一端连接高温油泵的输出端(图中未示出)，所述高温油泵将油通过所述连接管4、注采转换器2及真空隔热管1形成的管道排出。所述抽油杆5设置在由所述连接管4、注采转换器2及真空隔热管1构成的通道内，所述滑块3连接至所述抽油杆5的一端，所述滑块3未连接所述抽油杆5的一侧连接有油泵顶杆7，所述油泵顶杆7用于控制所述高温油泵输出端的开闭，所述滑块3及油泵顶杆7可随所述抽油杆5沿所述真空隔热管1的轴向方向上下滑动。所述抽油杆5、滑块3和油泵顶杆7具有第一位置和第二位置，在第一位置(此时油泵顶杆7处于最下端的位置)，本申请中的稠油注采一体化管柱处于采油状态，在第二位置，本申请中的稠油注采一体化管柱处于注气状态。所述滑块3在滑动过程中将经过所述注采转换器2的内部(下文详细介绍)。当油泵顶杆7位于最下端时，所述高温油泵的出口端在该油泵顶杆7的作用下打开，当所述油泵顶杆7离开最下端位置时，所述高温油泵的出口端封闭。

如图2所示，所述注采转换器2包括外筒21、内筒22、第一接头23和第二接头24，所述内筒22设置在所述外筒21内，并可在所述外筒21内滑动，所述第一接头23、第二接头24分别连接至所述外筒21的两端。所述外筒21和内筒22上对应的设置有外筒注气孔211和内筒注气孔221，所述外筒注气孔211和内筒注气孔221设置有多个，均布在所述外筒21和内筒22的筒壁上。在所述外筒21的内壁上沿所述外筒21轴向方向上位于所述外筒注气孔211两侧均设置有密封圈25。如图3所示，所述外筒21的上端设置有向径向内侧突出的挡边213，用于限制所述内筒22在外筒21内的滑动。所述内筒22的下端设置有锁爪222，所述锁爪222沿所述内筒22的轴向延伸，两个所述锁爪222之间设置有间隙，所述锁爪222上设置有凸起2221，优选地，所述凸起2221的下侧面与所述锁爪222的外壁之间成锐角夹角。如图4所示，所述外筒21下端与所述锁爪222接触的位置设置有锁爪滑道214，优选地，在所述外筒21的内壁上，部分外筒内壁沿径向向内延伸，延伸部分之间的沟槽构成所述锁爪滑道214，所述锁爪滑道214在所述外筒内壁上沿所述外筒21的轴向延伸，所述锁爪222位于所述锁爪滑道214中，且所述锁爪222可在所述锁爪滑道214中滑动，防止所述外筒注气孔211与内筒注气孔221在周向上错位。如图5所示，所述外筒21内壁上还设置有锁爪槽212，所述锁爪槽212设置在所述锁爪滑道214的上端，所述锁爪槽212的形状与所述锁爪222上的凸起2221形状相对应，优选地，其下侧面与所述外筒21的内壁成锐角夹角，以便于所述锁爪222上的凸起2221在一定力的作用下可以向下滑出所述锁爪槽212(下文详细介绍)。当所述锁爪222沿所述锁爪滑道214滑动至所述锁爪槽212处时，所述锁爪222上的凸起2221卡合在所述锁爪槽212内，锁定所述内筒22的位置。所述第二接头24与所述外筒21连接处的下方内径缩小形成阻挡环241，用于限制所述内筒22在其内滑动的行程。

在所述内筒22位于轴向两端之间的位置上的内壁上还设置有滑块滑道223，如图2、6所示，所述滑块滑道223由位于所述内筒22内壁上同一高度上的多个凹槽2232构成，优选地，相邻两个所述凹槽2232的宽度相等。在所述滑块滑道223内设置有弹性挡块2231，所述弹性挡块2231位于相邻两个所述凹槽2232之间的凸起上，优选地，所述弹性挡块2231与所述滑块滑道223相连接的两个面均为斜面。

如图7所示，所述滑块3包括滑块主体31和导向部32，所述滑块主体31为圆盘形金属块，所述导向部32为矩形或梯形块，所述导向部32连接在所述滑块主体31的侧壁上，所述导向部32可在所述滑块滑道223内滑动。通常状态下，所述滑块3在所述注采转换器2内位于所述滑块滑道223下侧的位置，当滑块3向上移动时，所述导向部32与所述滑块滑道223配合，并在所述滑块滑道223内滑动，所述弹性挡块2231在所述滑块3滑动时阻挡所述滑块主体31，使得所述内筒22能够随所述滑块3一起向上滑动，在一定的力作用下，所述滑块3可克服所述弹性挡块2231的阻挡，单独向上滑动。所述滑块滑道223在所述滑块3上下滑动时对其起导向作用。

本实用新型提供的稠油注采一体化管柱的安装及使用方法为：

将所述注采转换器2的第一接头23连接至所述真空隔热管1的下端，所述注采转化器2的第二接头通过所述连接管4与所述高温油泵的输出端相连接，将所述高温油泵及注采转换器2随所述真空隔热管1下放到所述油井8的底部指定位置，使所述高温油泵及注采转换器2位于油层中，在油层上部所述油井8与真空隔热管1之间设置封隔器6，密封油层部，然后将所述隔热真空管1位于所述油井8外的部分通过相关装置固定(图中未示出)。所述抽油杆5的一端连接至所述滑块3的一个端面，在所述滑块3的另一端面连接所述油泵顶杆7，然后将所述油泵顶杆7及滑块3随所述抽油杆5下放到所述真空隔热管1中，使所述油泵顶杆7及滑块3经过所述注采转换器2的内部，并使所述滑块3到达所述滑块滑道223的下侧，所述油泵顶杆7到达最下端位置。

需要注气时，上提所述抽油杆5，所述滑块3和油泵顶杆7随所述抽油杆5向上滑动，并通过所述注采转换器2内筒22上的滑块滑道223，所述滑块滑道223上的弹性挡块2231使所述内筒22随所述滑块3向上滑动，所述油泵顶杆7离开最下端位置，所述高温油泵输出端处于密封状态，蒸汽不能进入所述高温油泵，同时采油过程停止。当所述内筒22上端滑至所述外筒上端时被所述外筒21上端的挡边213阻挡并停止滑动，此时，所述外筒注气孔211与内筒注气孔221连通，形成注气孔，同时所述锁爪222上的凸起2221卡在所述锁爪槽212中，防止所述内筒22下滑，保持所述外筒注气孔211与内筒注气孔221的连通；然后继续上提所述抽油杆5使所述滑块3通过所述弹性挡块2231，并继续上滑至离开所述滑块滑道223停止上提所述抽油杆5，此时，所述滑块3离开所述滑块滑道223，方便蒸汽注入所述注采转换器2内。此时，所述抽油杆5和滑块3位于第二位置。

然后，开始通过所述真空隔热管1注入蒸汽，注气完成后进行闷井，即闭井一段时间，使蒸汽的热能充分向油层扩散；闷井结束后，下放所述抽油杆5，所述滑块3随之下滑，并再次通过所述内筒22上的滑块滑道223，所述弹性挡块2231的阻挡使滑块3对所述内筒22施加向下的力，在该力的作用下，所述锁爪222上的凸起2221离开所述锁爪槽212，所述内筒22随所述滑块3下滑，当所述内筒22下端滑至所述外筒21的下端，并与所述第二接头24的阻挡环241接触时，所述内筒22停止滑动，所述外筒注气孔211与内筒注气孔221相互错开，注气孔关闭；继续下放所述抽油杆5，使所述滑块3通过所述弹性挡块2231并继续下滑，至离开所述滑块滑道223后停止下放所述抽油杆5。此时，所述油泵顶杆7到达最下端位置(此时所述滑块3和油泵顶杆7位于第一位置)，所述油泵顶杆7打开所述高温油泵，开始进行采油。至此，完成一个注气采油周期。

按照上述操作步骤循环操作，可实现多个注气采油周期不间断的进行。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种稠油注采一体化管柱，其特征在于，包括真空隔热管、注采转换器、滑块、连接管和抽油杆，所述注采转换器的上端连接所述真空隔热管的下端，下端连接所述连接管的上端，所述滑块连接至所述抽油杆的一端，所述滑块和抽油杆设置在由所述真空隔热管、注采转换器及连接管构成的通道内；所述滑块和抽油杆具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述注采转换器处于采油态，在所述第二位置，所述转换器处于注气状态。

2.根据权利要求1所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，还包括油泵顶杆，所述油泵顶杆连接在所述滑块未与所述抽油杆相连接的一侧。

3.根据权利要求1所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，所述注采转换器包括外筒、内筒，所述内筒设置在所述外筒内，并可在所述外筒内滑动，所述外筒和内筒上对应的设置有外筒注气孔和内筒注气孔。

4.根据权利要求3所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，所述注采转换器还包括第一接头和/或第二接头，所述第一接头、第二接头分别连接至所述外筒的两端，所述外筒的上端设置有向内侧突出的挡边，所述第二接头与所述外筒连接处的下方内径缩小形成阻挡环。

5.根据权利要求3所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，所述内筒的下端设置有锁爪，所述外筒下端与所述锁爪接触的位置设置有锁爪滑道，所述锁爪滑道的上端设置有锁爪槽，所述锁爪上设置有凸起。

6.根据权利要求5所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，所述锁爪沿所述内筒的轴向延伸，两个所述锁爪之间设置有间隙。

7.根据权利要求5所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，在所述外筒的内壁上部分外筒内壁沿径向向内延伸，延伸部分之间的沟槽构成所述锁爪滑道。

8.根据权利要求3所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，在所述内筒位于轴向两端之间的位置上的内壁上还设置有滑块滑道，在所述滑块滑道内设置有弹性挡块。

9.根据权利要求8所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，所述滑块滑道由位于所述内筒内壁上同一高度上的多个长条形凹槽构成，所述弹性挡块位于两个长条形凹槽之间的凸起部分上。

10.根据权利要求8所述的稠油注采一体化管柱，其特征在于，所述滑块包括滑块主体和导向部，所述滑块主体为圆盘形金属块，所述导向部为矩形或梯形块，所述导向部连接在所述滑块主体的侧壁上，所述导向部可在所述滑块滑道内滑动。