一种多功能稠油热采管柱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能稠油热采管柱，包括注汽控制部件、封隔器、爆破阀、接管等，其特征在于爆破阀串联在下部封隔器下方的接管上；注汽控制部件由双球优化型注汽装置构成，该装置由主阀、下阀芯，下阀芯配注球等组成；所述主阀由外壳、阀体、上阀芯，上阀芯配注球等组成；阀体下端设置下阀芯下移定位止挡；下阀芯可开启定位连接于上阀芯下部的阀体腔内，并对设置于阀体上的注汽孔B形成封堵；下阀芯配注球与下阀芯相配用，可打开下阀芯与阀体之间的定位连接，并对下阀芯内孔形成封堵。本发明专利技术实现后，可在一次下装条件下，对上、下两个稠油层实施稀化处理，因而它与已有技术相比可显著提高稠油稀化作业效率，进而大幅度降低采油生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能稠油热采管柱
本技术涉及石油开采设备，确切地说是一种多功能稠油热采管柱。
技术介绍
在油田领域中，人们开采稠油的常用方法是“蒸汽吞吐法”，实施该方法的必要设备是稠油热采管柱。现有的技术比较先进的稠油井热采管柱是专利号为200720013521.6，名称为“一种多功能稠油热采管柱”的技术专利技术。该管柱如图1所示，分别由自上而下顺次串联的隔热管1、泵座2、伸缩管3、封隔器4、注汽控制部件即该专利所称的注汽阀5、爆破阀6、封隔器4、接管7、尾管8和丝堵9组成。其中，上下分布的两个封隔器功能相同，都是一种能在常温状态下，通过从井口向管柱腔内打压使之实现坐封的部件，所谓坐封的含义是将该部件所在位置的管柱外圆与油井套管内孔之间的间隙封闭；注汽阀是一个单球注汽装置，分别由阀体、阀芯和1个阀芯配注球组成，它具有可单次封闭其轴向气体通道，同时开启其径向气体通道的气体流向控制功能；爆破阀6是一个可在额定压力作用下开启其径向泄压孔的泄压阀。这种管柱兼有稠油稀化和采集的双重功能。所谓稠油稀化意指降低稠油粘度，提高其流动性，目的是方便其采集。在实际应用中，该管柱下装在油井套管腔内，并使一个设定的目标油层位于其上、下两个封隔器4之间。其具体应用方式分别如图1、图2所示。上述管柱的功用包括稠油稀化处理和采油作业两项内容。稠油稀化处理这样操作：1、投注稠油稀化助剂。在常温状态下，根据井况需要向管柱内加压投注诸如酸性解堵剂、液态二氧化碳等稠油稀化助剂；当投注稠油稀化助剂的压力达到封隔器额定座封压力时，上、下两个封隔器4将分别完成座封；当投注稠油稀化助剂的压力继续升高至爆破阀的额定开启压力时，爆破阀6泄压孔打开，使投注于管柱内的高压稠油稀化助剂经所述泄压孔、油井套管射孔被注入目标油层内。2、注蒸汽。首先至井口向管柱内投入所述阀芯配注球，开启注汽阀5，即封闭其轴向气体通道，同时开启其径向气体通道，然后向管柱内注入高温蒸汽，使之经注汽阀的径向气体通道、油井套管射孔被注入目标油层，直到注气量达到设定标准为止；之后焖井，也就是在设定时间内停止其它操作，目的是让井内压力回归到零，此期间稠油稀化助剂与目标油层内的油体之间反应得也会更加充分，从而取得良好注蒸汽效果。采油作业这样操作：向管柱腔内下装抽油泵的泵杆，然后开始抽油作业。综上所述，不难看出该管柱按图1、图2所示的任一种使用方式实施时，其一次下装后，都仅能对一个目标油层实施稠油稀化处理。换言之，若要对上、下两个油层实施稠油稀化处理，则需两次下装管柱。这就难免带来稠油稀化效率低，进而导致采油成本高的问题。人们或许会有这样的设想，如果对上述管柱进行改造，使其具体构造及使用方式如图3所示，即将其爆破阀串联在位于下部封隔器下方的接管上，并在下装管柱时，使上部油层位于管柱的上、下两个封隔器之间，而使下部油层与爆破阀位置相应。同时按下述两种方法中任一种方法操作，是否可以在一次下装管柱的条件下，达到对上、下两个油层实施有效的稠油稀化处理目的了呢？方法之一：先利用爆破阀对下部油层实施投注稠油稀化助剂作业，然后再利用该爆破阀6对下部油层实施注蒸汽作业；随后再向管柱内投入阀芯配注球，开启注汽阀5，先对上部油层实施投注稠油稀化助剂作业，然后再利用该注汽阀对上部油层实施注蒸汽作业。该方法从表面上看似乎可行，但实际上却行不通，原因在于稠油稀化助剂在高温环境中，比如在经过注蒸汽操作之后的油井井内环境中对管柱及油井套管的管壁的腐蚀很严重，也极易引起爆炸，所以稠油稀化助剂只能在常温状态下投注。换言之，稠油稀化助剂的投注操作只能在注蒸汽操作之前完成。而在上述操作中，向上部油层内投注助剂的操作恰恰发生在对下部油层实施的注蒸汽操作之后，这是绝对不允许的。方法之二：先利用爆破阀6对下部油层实施投注稠油稀化助剂作业，再向管柱内投入阀芯配注球，开启注汽阀5，先对上部油层实施投注稠油稀化助剂作业，然后再利用该注汽阀5对上部油层实施注蒸汽作业。该方法同样不可行，原因是在下部油层没有注入蒸汽的情况下，仅仅对其投注稠油稀化助剂几乎无法起到稠油稀化作用，反而增加了采油成本。
技术实现思路
本技术的目的是为人们提供一种多功能稠油热采管柱，以便在其一次下装后，能够对两个稠油层实施有效的稠油稀化处理，进而解决现有技术存在的上述问题。本技术的目的是这样实现的，它包括注汽控制部件、封隔器、爆破阀、接管等，其特点是爆破阀串联在下部封隔器下方的接管上；注汽控制部件由双球优化型注汽装置构成，该装置由主阀、下阀芯，下阀芯配注球等组成；所述主阀由外壳、阀体、上阀芯，上阀芯配注球等组成；阀体下端设置下阀芯下移定位止挡；下阀芯可开启定位连接于上阀芯下部的阀体腔内，并对设置于阀体上的注汽孔B形成封堵；下阀芯配注球与下阀芯相配用，可打开下阀芯与阀体之间的定位连接，并对下阀芯内孔形成封堵。本技术实现后，突出特点是能在一次下装条件下，对上、下两个稠油层实施稀化处理，也就是说利用本技术对上、下两个稠油层实施稀化处理时，可比现有技术减少管柱下装次数50％，因而可显著提高稠油稀化作业效率，进而大幅度降低采油生产成本。若管柱单次下装费用按3.5万元计，管柱自身价值按3万元计，那么本技术管柱下装作业一次，即可降低采油成本6.5万元。与此同时，减少管柱下装次数，还可降低管柱拆装作业带来的安全风险，并减少环境污染。附图说明图1是现有多功能稠油热采管柱的一种使用安装形式示意图图2是现有多功能稠油热采管柱的另一种使用安装形式示意图图3是现有多功能稠油热采管柱的一种设想的使用安装形式示意图图4是本技术管柱的构造及使用安装形式示意图图5是双球优化型注汽装置的外壳、阀体及上、下阀芯之间的构造关系示意图图6是双球优化型注汽装置的一种工作状态示意图图7是双球优化型注汽装置的另一种工作状态示意图具体实施方式由图4可见，本技术包括注汽控制部件10、封隔器、爆破阀6、接管7等，它与现有技术的相比具有如下两个构造特点：一是爆破阀设置位置不同。本技术将爆破阀串联在位于下部封隔器下方的接管7上，从而使本技术由自上而下依次串联的隔热管1、泵座2、伸缩管3、封隔器4、注汽控制部件10、封隔器4、接管7及串联与其上的爆破阀6、尾管8和丝堵9组成。二是注汽控制部件的构造方式不同。由图5、图6、图7可见，本技术的注汽控制部件由双球优化型注汽装置构成，它分别由主阀、下阀芯15及其配用的下阀芯注配球20等组成。所述主阀由专利号为201120024156.5，名称为“一种优化型注汽控制装置”的技术专利技术改进而成。它由除下阀芯15及其连接销钉22、密封胶圈14和下阀芯注配球20之外的其它所有构件组成。主阀与所述专利技术的本质区别仅在于两者阀体的局部构造不同，即201120024156.5专利技术的阀体内腔下端由端板封闭；而本技术的阀体内腔为通孔，并在其下端设置了下阀芯下移定位止挡。上述主阀由外壳、阀体13、上阀芯1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能稠油热采管柱，包括注汽控制部件、封隔器、爆破阀、接管，其特征在于爆破阀串联在下部封隔器下方的接管上；注汽控制部件由双球优化型注汽装置构成，该装置主要由主阀、下阀芯，下阀芯配注球组成；所述主阀主要由外壳、阀体、上阀芯，上阀芯配注球组成；阀体下端设置下阀芯下移定位止挡；下阀芯可开启定位连接于上阀芯下部的阀体腔内，并对设置于阀体上的注汽孔B形成封堵；下阀芯配注球与下阀芯相配用，可打开下阀芯与阀体之间的定位连接，并对下阀芯内孔形成封堵。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能稠油热采管柱，包括注汽控制部件、封隔器、爆破阀、接管，其特征在于爆破阀串联在下部封隔器下方的接管上；注汽控制部件由双球优化型注汽装置构成，该装置主要由主阀、下阀芯，下阀芯配注球组成；所述主阀主要由外壳、阀体、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭欣竹，刘恒，田玉秋，王岩，王磊，
申请(专利权)人：郭欣竹，
类型：新型
国别省市：辽宁;21