本發(fā)明涉及注空氣開發(fā)，具體地涉及一種井下防竄控溫控壓裝置，并且涉及一種注空氣防竄控溫控壓一體化管柱。

背景技術(shù)：

1、注空氣技術(shù)是將空氣注入油藏使地層中的原油發(fā)生中/高溫氧化反映，能夠補(bǔ)充地層能量，降低原油粘度，大幅度提高驅(qū)油效率的一種提高采收率技術(shù)。注空氣技術(shù)目前包括稠油火驅(qū)技術(shù)、稠油火燒輔助吞吐技術(shù)、稀油注空氣熱混相驅(qū)技術(shù)、稀油注空氣熱混相吞吐技術(shù)等。注空氣技術(shù)由產(chǎn)生的煙道氣是非凝析氣體，生產(chǎn)井端必然會是氣液同采的狀況，當(dāng)一些生產(chǎn)井發(fā)生氣竄時，大量氣體產(chǎn)出，會使氣體逐漸占據(jù)整個井筒，導(dǎo)致生產(chǎn)井井口壓力過高，并且生產(chǎn)井不能正常生產(chǎn)，同時，長時間氣竄還會導(dǎo)致高溫?zé)崆熬壐Z進(jìn)，使生產(chǎn)井溫度急劇升高，破壞生產(chǎn)井管柱，此時只能在井口進(jìn)行關(guān)井處理，不僅影響現(xiàn)場產(chǎn)量，還會帶來生產(chǎn)安全隱患。

2、對于注氣開發(fā)井為了防止產(chǎn)氣對生產(chǎn)的影響，能夠保證氣液同采條件正常生產(chǎn)的主要設(shè)備有井下氣錨裝置和防氣泵。國外主要使用簡單氣錨和多級簡單氣錨，螺旋式氣錨的應(yīng)用是在60年代后期開始使用的，而碗式氣錨在70年代被油田所應(yīng)用，由于技術(shù)的逐漸積累，80年代期間，技術(shù)人員對螺旋式氣錨的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改善，在提高分氣效率的同時縮小了直徑。我國廣泛應(yīng)用的氣錨包括沉降式氣錨、螺旋式氣錨、偏心式氣錨、新型迷宮式氣錨等等，其主要原理是應(yīng)用重力分離原理結(jié)合離心分離原理，將氣體和液體分開，氣體進(jìn)入套管，液體從油管產(chǎn)出，實現(xiàn)氣液同采生產(chǎn)，但其適用氣液比范圍要小于500m3/m3，不適用于更高氣液比條件。

3、防氣抽油泵的研制是為了適應(yīng)高氣液比的油井，防止抽油泵因氣鎖而不能正常工作，防氣抽油泵還可以在低含氣量的油井中提高泵效。現(xiàn)在常用的防氣泵主要有兩種，一種是對抽油泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變來達(dá)到防氣鎖的目的，常用的有中排氣、中空和拔出式防氣泵。另一種是利用一些附加的結(jié)構(gòu)，使得固定閥或游動閥開啟來達(dá)到防氣鎖的目的，現(xiàn)場應(yīng)用較多的有強(qiáng)啟閉式、加壓式和環(huán)閥式防氣泵等。防氣泵可以提高泵效，但這類裝備只能保證在較低氣液比時保證泵正常生產(chǎn)。不論是氣錨還是防氣泵，均不能在井下進(jìn)行產(chǎn)氣和溫度的調(diào)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在不能對井下進(jìn)行防氣竄、控壓的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種井下防竄控溫控壓裝置，包括中心管、套設(shè)于所述中心管的外管以及設(shè)置在所述中心管和所述外管之間的管狀的套閥，所述套閥的上部貼合于所述外管的內(nèi)周面從而與所述中心管間隔以形成打壓腔，所述套閥的下部與所述中心管的外周面貼合從而所述外管間隔以形成與所述外管的下端端口連通的承壓腔，所述套閥的下部設(shè)置有進(jìn)液孔，所述中心管設(shè)置有通孔，所述井下防竄控溫控壓裝置能夠設(shè)置為：向所述打壓腔中打壓以調(diào)節(jié)所述打壓腔和所述承壓腔的壓差，從而使得所述套閥相對于所述中心管軸向移動，以使得所述通孔與所述進(jìn)液孔對齊或錯開。

3、在一些實施方式中，所述通孔的寬度沿從上向下的方向逐漸增加，所述進(jìn)液孔的寬度大于等于所述通孔的最大寬度。

4、在一些實施方式中，所述中心管的下端設(shè)置有密封堵頭。

5、在一些實施方式中，所述外管設(shè)置有出液孔。

6、在一些實施方式中，還包括上接頭，所述上接頭部分地插入到所述外管的上端和所述中心管的上端之間。

7、在一些實施方式中，所述上接頭中設(shè)置有與所述打壓腔連通的進(jìn)氣通道。

8、在一些實施方式中，所述上接頭的外周面和所述外管的內(nèi)周面之間設(shè)置有密封圈，所述上接頭的內(nèi)周面和所述中心管的外周面之間設(shè)置有密封圈。

9、在一些實施方式中，還包括連接于所述外管的下接頭。

10、在一些實施方式中，所述套閥的上部的外周面和所述外管的內(nèi)周面之間設(shè)置有密封圈，所述套閥的下部的內(nèi)周面和所述中心管的外周面之間設(shè)置有密封圈。

11、在一些實施方式中，所述套閥的上部和下部之間通過漸縮管部連接。

12、另一方面，本方案還提供了一種注空氣防竄控溫控壓一體化管柱，包括油管、以上方案所述的井下防竄控溫控壓裝置、控壓泵、桿式泵，所述井下防竄控溫控壓裝置連接于所述油管的下端，所述控壓泵通過導(dǎo)壓管連通于所述打壓腔，所述桿式泵設(shè)置在所述油管中。

13、在一些實施方式中，所述井下防竄控溫控壓裝置的下端連接有單向閥，所述單向閥上設(shè)置有封隔器。

14、在一些實施方式中，還包括與所述井下防竄控溫控壓裝置熱耦合的熱電偶、控制元件，所述熱電偶和所述控壓泵與所述控制元件通信連接。

15、在一些實施方式中，還包括設(shè)置在所述油管中且位于所述桿式泵下側(cè)的氣錨。

16、在一些實施方式中，還包括連接于所述油管的氣液分離裝置、連接于所述氣液分離裝置的氣體管路和液體管路、設(shè)置在所述氣液分離裝置上的流量計、設(shè)置在所述液體管路上的液體計量裝置。

17、通過上述技術(shù)方案，井下防竄控溫控壓裝置可以通過地面壓力設(shè)備來控制油氣輸送的流量，可以在儲層壓力過大時自動關(guān)閉，從而保護(hù)其他生產(chǎn)設(shè)備，為安全生產(chǎn)提供保障。

技術(shù)特征：

1.一種井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，包括中心管(5)、套設(shè)于所述中心管(5)的外管(3)以及設(shè)置在所述中心管(5)和所述外管(3)之間的管狀的套閥(4)，所述套閥(4)的上部貼合于所述外管(3)的內(nèi)周面從而與所述中心管(5)間隔以形成打壓腔(11)，所述套閥(4)的下部與所述中心管(5)的外周面貼合從而所述外管(3)間隔以形成與所述外管(3)的下端端口連通的承壓腔(12)，所述套閥(4)的下部設(shè)置有進(jìn)液孔(7)，所述中心管(5)設(shè)置有通孔(8)，所述井下防竄控溫控壓裝置能夠設(shè)置為：向所述打壓腔(11)中打壓以調(diào)節(jié)所述打壓腔(11)和所述承壓腔(12)的壓差，從而使得所述套閥(4)相對于所述中心管(5)軸向移動，以使得所述通孔(8)與所述進(jìn)液孔(7)對齊或錯開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，所述通孔(8)的寬度沿從上向下的方向逐漸增加，所述進(jìn)液孔(7)的寬度大于等于所述通孔(8)的最大寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，所述中心管(5)的下端設(shè)置有密封堵頭(9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，所述外管(3)設(shè)置有出液孔(6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，還包括上接頭(1)，所述上接頭(1)部分地插入到所述外管(3)的上端和所述中心管(5)的上端之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，所述上接頭(1)中設(shè)置有與所述打壓腔(11)連通的進(jìn)氣通道(2)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，所述上接頭(1)的外周面和所述外管(3)的內(nèi)周面之間設(shè)置有密封圈，所述上接頭(1)的內(nèi)周面和所述中心管(5)的外周面之間設(shè)置有密封圈。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，還包括連接于所述外管(3)的下接頭(10)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，所述套閥(4)的上部的外周面和所述外管(3)的內(nèi)周面之間設(shè)置有密封圈，所述套閥(4)的下部的內(nèi)周面和所述中心管(5)的外周面之間設(shè)置有密封圈。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下防竄控溫控壓裝置，其特征在于，所述套閥(4)的上部和下部之間通過漸縮管部連接。

11.一種注空氣防竄控溫控壓一體化管柱，其特征在于，包括油管(19)、權(quán)利要求1-10中任意一項所述的井下防竄控溫控壓裝置、控壓泵(20)、桿式泵(18)，所述井下防竄控溫控壓裝置(13)連接于所述油管(19)的下端，所述控壓泵(20)通過導(dǎo)壓管(27)連通于所述打壓腔(11)，所述桿式泵(18)設(shè)置在所述油管(19)中。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的注空氣防竄控溫控壓一體化管柱，其特征在于，所述井下防竄控溫控壓裝置(13)的下端連接有單向閥(15)，所述單向閥(15)上設(shè)置有封隔器(14)。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的注空氣防竄控溫控壓一體化管柱，其特征在于，還包括與所述井下防竄控溫控壓裝置(13)熱耦合的熱電偶(16)、控制元件(21)，所述熱電偶(16)和所述控壓泵(20)與所述控制元件(21)通信連接。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的注空氣防竄控溫控壓一體化管柱，其特征在于，還包括設(shè)置在所述油管(19)中且位于所述桿式泵(18)下側(cè)的氣錨(17)。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的注空氣防竄控溫控壓一體化管柱，其特征在于，還包括連接于所述油管(19)的氣液分離裝置(22)、連接于所述氣液分離裝置(22)的氣體管路(23)和液體管路(24)、設(shè)置在所述氣液分離裝置(22)上的流量計(25)、設(shè)置在所述液體管路(24)上的液體計量裝置(26)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及注空氣開發(fā)領(lǐng)域，公開了一種井下防竄控溫控壓裝置及注空氣防竄控溫控壓一體化管柱，井下防竄控溫控壓裝置包括中心管、外管以及套閥，套閥的上部貼合于外管的內(nèi)周面從而與中心管間隔以形成打壓腔，套閥的下部與中心管的外周面貼合從而外管間隔以形成與外管的下端端口連通的承壓腔，套閥的下部設(shè)置有進(jìn)液孔，中心管設(shè)置有通孔，井下防竄控溫控壓裝置能夠設(shè)置為：向打壓腔中打壓以調(diào)節(jié)打壓腔和承壓腔的壓差，從而使得套閥相對于中心管軸向移動，以使得通孔與進(jìn)液孔對齊或錯開。通過上述技術(shù)方案，可以通過地面壓力設(shè)備來控制油氣輸送的流量，可以在儲層壓力過大時自動關(guān)閉，從而保護(hù)其他生產(chǎn)設(shè)備，為安全生產(chǎn)提供保障。

技術(shù)研發(fā)人員：齊宗耀,王伯軍,席長豐,王毓才,趙芳,劉彤,唐君實,蔣有偉,王紅莊,杜宣,江同文,趙澤麒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30