專利名稱：無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油工業(yè)用的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置。
二背景技術(shù)：
電泵井生產(chǎn)運行中，氣經(jīng)沉沒度向上流動受溫度、壓力和油套管管壁之間溫差的 影響，所受的阻力也不斷變化，導(dǎo)致氣以多種形體存在，加上沉沒度中的原油長時間 在高溫中加熱，原油粘度逐漸升高，變硬、變死，形成油帽子，堵塞氣的通道，使氣 難以從套管排出，聚集在沉沒度上部形成長度不一的泡沫段，甚至形成氣囊。時間一 久，沉沒度中的氣會反過來會進(jìn)入電泵，嚴(yán)重影響泵效，而含蠟量、產(chǎn)氣量高的油井， 此現(xiàn)象更為嚴(yán)重。此現(xiàn)象會導(dǎo)致①電泵分離器的分離效果變差，電泵運行電流不穩(wěn) 定，發(fā)生氣鎖現(xiàn)象，出現(xiàn)電泵葉輪干磨、氣蝕、卡泵等問題，使電泵排量效率在低效 區(qū)運行，導(dǎo)致電泵機(jī)械磨損嚴(yán)重，電泵免修期變短，電泵壽命縮短；②動液面測得不 準(zhǔn)；③計算電泵供給壓力的難度大。另外，因油田注水調(diào)整引起的單井供求差過大也 會導(dǎo)致電泵排量效率在低效區(qū)運行，使電泵機(jī)械磨損嚴(yán)重，電泵免修期變短，電泵壽 命縮短。上述問題不但使作業(yè)成本大幅度增加，而且影響原油產(chǎn)量。
而加藥處理目前采取向油套環(huán)空直接傾倒的方式，該方式會使藥劑在油、套管和 電纜上粘連，不但損失了藥劑，并且因藥劑混合不均勻，大大降低了藥劑的使用效率。
對于上述問題，目前僅有采用水泥車洗井的方法，但水泥車瞬時排量過大，與井底壓 力容易產(chǎn)生負(fù)差，導(dǎo)致倒灌，造成對地層的污染，開井生產(chǎn)后含水會升高，恢復(fù)期也 長，影響原油產(chǎn)量，并且洗井只是一次性處理，不能根本解決問題。
三、 發(fā)明內(nèi)容-
本發(fā)明的目的就是針對電泵井生產(chǎn)中存在的問題，提供一種自動攜帶藥劑、提高 電泵效率、降低生產(chǎn)運行成本的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置。
其技術(shù)方案是主要由分離回流總成和藥劑攜帶單元構(gòu)成，其中，分離回流總成 主要由井液分離單元、過濾器、儲砂儲水室、回流流量控制單元構(gòu)成，井液分離單元、 過濾器、儲砂儲水室外壁為一個圓筒體，上下分別由盲板聯(lián)接，上盲板開孔聯(lián)接回流 流量控制單元，下盲板開孔設(shè)有清砂孔，過濾器中的中心回流管、井液分離單元中的 軸心回流管、回流流量控制單元和回液管自下而上聯(lián)接構(gòu)成井液回流管柱，與藥劑攜 帶單元連通；所述的藥劑攜帶單元主要由藥劑攜帶器、藥劑罐和氣平衡連接管構(gòu)成， 藥劑攜帶器分別與回液管和藥劑罐連通，井液通過分離回流總成分離過濾后，部分污 水通過井液回流管柱沿回液管進(jìn)入藥劑攜帶器，利用水力噴射原理與藥劑罐內(nèi)的藥劑 混合，回流到油套環(huán)空中疏通沉沒度中氣的通道。上述的井液分離單元主要由井液進(jìn)口、蜂窩式螺旋軌道分離塔、蜂窩式一級阻油 板、蜂窩式二級阻油扶正板和井液出口構(gòu)成，井液進(jìn)口位于井液分離單元中部，井液 出口位于井液分離單元上部，分別沿井液分離單元外壁的切線方向與井液分離單元連 通，蜂窩式一級阻油板和蜂窩式二級阻油扶正板設(shè)在井液分離單元的底部。
上述的蜂窩式螺旋軌道分離塔由蜂窩式雙級螺旋分離板、軸心回流管構(gòu)成，軸心 回流管固定在蜂窩式雙級螺旋分離板的軸心位置。
其中，過濾器由繞絲過濾管和中心回流管組成，中心回流管的管壁設(shè)有過濾孔， 管壁外套有繞絲過濾管。
上述的藥劑攜帶器由藥劑攜帶器活接頭、活接壓帽、噴射嘴、噴射喉管、攜帶器 座、藥劑調(diào)節(jié)嘴、藥劑調(diào)節(jié)嘴座、混合回流液接口構(gòu)成，噴射嘴和藥劑調(diào)節(jié)嘴可配備 多種孔徑，排列組合成孔徑不同的噴射、藥劑流道，以控制回流量和藥劑攜帶量；所 述的噴射喉管與噴射嘴通過藥劑攜帶器活接頭、活接壓帽與攜帶器座壓緊密封；藥劑 調(diào)節(jié)嘴與藥劑調(diào)節(jié)嘴座壓緊密封，藥劑調(diào)節(jié)嘴座與攜帶器座活動聯(lián)接；藥劑攜帶器活 接頭與回液管活動聯(lián)接，混合回流液接口與混合液觀察窗活動聯(lián)接。
過濾器中的中心回流管、井液分離單元中的軸心回流管、回流流量控制單元中的 回液截止閥自下而上通過一級變徑接頭、二級變徑接頭聯(lián)接，再與分壓表、流量調(diào)節(jié) 閥、回流壓力表、回液管依次聯(lián)接構(gòu)成井液回流管柱。
蜂窩式二級阻油扶正板以下、過濾器以外的空間構(gòu)成儲砂儲水室，儲砂儲水室底 部盲板開孔，與絲堵母扣焊接形成清砂孔。
藥劑罐設(shè)有防盜式加藥口、防盜式氣平衡接頭和藥劑使用記錄儀，藥劑罐通過防 盜式氣平衡接頭、套管氣平衡閥經(jīng)氣平衡連接管與套管閥門聯(lián)接。
回流流量控制單元、回液管、藥劑攜帶器的外部設(shè)有防盜保護(hù)保溫罩。 本發(fā)明的有益效果如下-
(1) 、大大減小氣從沉沒度中向上流動的阻力，阻止氣反向進(jìn)入電泵，保障電泵 分離器的分離效果，使離心泵的充滿系數(shù)更高，保證離心泵在高效區(qū)運行，延長電泵 井的免修期，提高電泵的壽命，節(jié)約大量的作業(yè)費用和作業(yè)時間；
(2) 、提高電泵的排量效率，提高采油量；
(3) 、可替出沉沒度中的死油，阻止供給剩余油到沉沒度聚集，提高采油量；
(4) 、確保藥劑的高效使用，降低高礦化度液體對設(shè)備和流程的腐蝕；
(5) 、減少因地層砂對管網(wǎng)的磨損而導(dǎo)致的穿孔和污染；
(6) 、杜絕水泥車洗井對地層的污染；
(7) 、減少地層能量損失，節(jié)約污水地面處理費用和注水費用；
(8) 、結(jié)構(gòu)合理緊湊、維護(hù)方便、壽命長。四

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附圖1為分離回流總成的剖視圖； 附圖2為藥劑攜帶單元的剖視附圖3為無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置的俯視圖； 附圖4為藥劑攜帶器的結(jié)構(gòu)上圖中井液進(jìn)口 1、蜂窩式螺旋軌道分離塔2、蜂窩式雙級螺旋分離板2. 1、 軸心回流管2. 2、蜂窩式一級阻油板3、蜂窩式二級阻油扶正板4 、 一級變徑接頭5、 繞絲過濾管6、中心回流管7、儲砂儲水室8、清砂口9、 二級變徑接頭IO、井液出口 11、單流閥12、回液截至閥13、分壓表14、流量調(diào)節(jié)閥15、回流壓力表16、防盜保 護(hù)保溫罩17、回液管18、藥劑攜帶器19、藥劑攜帶器活接頭19.1、活接壓帽19.2、 噴射嘴前密封墊19. 3、噴射嘴19. 4、噴射嘴后密封墊19. 5、噴射喉管19. 6、攜帶器 座19. 7、藥劑調(diào)節(jié)嘴19. 8、藥劑調(diào)節(jié)嘴密封墊19. 9、藥劑調(diào)節(jié)嘴座19. 10、噴射喉 管外部密封圈19. 11、混合回流液接口 19. 12、藥劑罐20、防盜式加藥口 20. 1、防盜 式氣平衡接頭20.2、藥劑使用記錄儀20.3、氣平衡連接管21，套管氣平衡闊22、藥 劑控制閥23、混合液觀察窗24、流量計25、流量計截止閥26、油管接口 27、套管接 口28、分離回流總成支撐29、分離回流總成外殼30。
五具體實施例方式
結(jié)合附圖1-4，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
本發(fā)明主要由井液進(jìn)口l、蜂窩式螺旋軌道分離塔2、蜂窩式一級阻油板3、蜂窩式二級 阻油扶正板4、井液出口 ll構(gòu)成井液分離單元，井液進(jìn)口 l位于井液分離單元中部、井液出 口 ll位于井液分離單元上部，分別沿井液分離單元外壁的切線方向與井液分離單元聯(lián)接；由 繞絲過濾管6和中心回流管7構(gòu)成所述的過濾器；蜂窩式二級阻油扶正板4以下、過濾器以 外的空間構(gòu)成儲砂儲水室8;由回液截止閥13、分壓表14、流量調(diào)節(jié)閥15、回流壓力表16、 回液管18構(gòu)成所述的回流流量控制單元；由藥劑攜帶器19、藥劑罐20、氣平衡連接管21、 套管氣平衡閥22、藥劑控制閥23、混合液觀察窗24、流量計25、流量計截止閥26、回液管 18構(gòu)成所述的藥劑攜帶單元；分離回流總成支撐29安設(shè)在分離回流總成外殼30的底部。
其中，蜂窩式螺旋軌道分離塔2由蜂窩式雙級螺旋分離板2.1、軸心回流管2. 2構(gòu)成。 過濾器中的中心回流管7、井液分離單元中的軸心回流管2.2、回流流量控制單元中的回液截 止閥13自下而上通過一級變徑接頭5、 二級變徑接頭10聯(lián)接，再與分壓表14、流量調(diào)節(jié)閥 15、回流壓力表16、回液管18依次聯(lián)接構(gòu)成井液回流管柱，儲砂儲水室8底部盲板開孔， 與絲堵母扣焊接形成清砂孔9。井液分離單元、過濾器、儲砂儲水室外壁為一個圓筒體，上 下各由盲板聯(lián)接，上盲板開孔聯(lián)接回流流量控制單元，下盲板開孔聯(lián)接清砂孔9。另外，藥劑攜帶器19由藥劑攜帶器活接頭19. 1、活接壓帽19. 2、噴射嘴前密封墊19. 3、 噴射嘴19.4、噴射嘴后密封墊19.5、噴射喉管19.6、攜帶器座19.7、藥劑調(diào)節(jié)嘴19.8、藥 劑調(diào)節(jié)嘴密封墊19.9、藥劑調(diào)節(jié)嘴座19.10、噴射喉管外部密封圈19.11、混合回流液接口 19. 12構(gòu)成，噴射嘴19. 4和藥劑調(diào)節(jié)嘴19. 8可配備多種孔徑，排列組合成孔徑不同的噴射、 藥劑流道，用以控制回流量和藥劑攜帶量。
其連接結(jié)構(gòu)是噴射喉管19.6與噴射嘴19.4通過噴射喉管外部密封圈19. 11、噴射嘴前 密封墊19. 3、噴射嘴后密封墊19. 5、藥劑攜帶器活接頭19. 1、活接壓帽19. 2壓緊密封于攜 帶器座19. 7;藥劑調(diào)節(jié)嘴19. 8以藥劑調(diào)節(jié)嘴密封墊19. 9密封，壓緊于藥劑調(diào)節(jié)嘴座19. 10， 藥劑調(diào)節(jié)嘴座19. 10與攜帶器座19. 7以錐形管扣聯(lián)接；藥劑攜帶器活接頭19. 1與回液管18 聯(lián)接，混合回流液接口 19. 12與混合液觀察窗24以錐形管扣聯(lián)接。
為了起到防盜功能，藥劑罐20設(shè)有防盜式加藥口 20.1、防盜式氣平衡接頭20. 2、藥劑 使用記錄儀20. 3,藥劑罐20通過防盜式氣平衡接頭20. 2、套管氣平衡閥22經(jīng)氣平衡連接管 21與套管閥門聯(lián)接?；亓髁髁靠刂茊卧⒒匾汗?8、藥劑攜帶器19、藥劑控制閥23、混合 液觀察窗24、流量計25、流量計截止閥26外部設(shè)有防盜保護(hù)保溫罩17。
無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置在工作狀態(tài)時，井液經(jīng)井液進(jìn)口 l進(jìn)入井液分離單 元，沿切線方向引入蜂窩式螺旋軌道分離塔2，在離心力、位差、壓力差、比重差的作用下， 井液中的油、氣、水和砂得到充分的分離。分離出的油、氣和大部分污水沿井液出口 11切線 進(jìn)入單流闊12到計量站，分離出的砂和少部分污水囤積到儲砂儲水室8，蜂窩式一級阻油 板3、蜂窩式二級阻油扶正板4可有效阻止分離出的油沉積到儲砂儲水室8，蜂窩式二級阻油 扶正板4對過濾器和蜂窩式螺旋軌道分離塔2還起到扶正作用。當(dāng)無源式多功能井口回流疏 通補(bǔ)償裝置的溫度接近井口溫度時，打開回液截止閥13，囤積在儲砂儲水室8的污水在壓力 差的作用下，經(jīng)過濾器過濾，通過井液回流管柱依次到達(dá)分壓表14、流量調(diào)節(jié)閥15、回流壓 力表16、藥劑攜帶器19，在藥劑攜帶器19內(nèi)利用水力噴射原理，經(jīng)噴射嘴19. 4進(jìn)入噴射喉 管19.6，產(chǎn)生射流區(qū)，將藥劑從藥劑罐20經(jīng)藥劑控制閥23、藥劑調(diào)節(jié)嘴19.8吸入噴射喉管 19.6外部的空間，混合后進(jìn)入混合液觀察窗24，通過流量計25進(jìn)入油套管環(huán)形空間，以連 續(xù)的小流量回流，對動液面以下的粘、死油進(jìn)行溶解清理。較薄的油帽子在混合液的清理下， 可迅速疏通，解開泡沫段或氣囊中的氣從套管放出，較厚的油帽子通過混合液在動液面不斷 地積累溶解，慢慢變稀， 一旦動液面至分離器吸入口的壓力稍大于地層中部至分離器吸入口 剩余供給壓力時，沉沒度中的死油和部分被壓縮的氣就會進(jìn)入分離器和離心泵，通過油管排 出，從而疏通了沉沒度中氣的通道。因混合液的回流量不大并且可以調(diào)節(jié)，不會造成對地層 的污染。這樣連續(xù)運行就會徹底改變沉沒度中原油的物性，原油的粘度、氣溶性和結(jié)蠟現(xiàn)象大幅 度減少，氣就很容易從沉沒度中排出，從而保障了電泵分離器的分離效果，不但離心泵的充 滿系數(shù)得到提高，延長電泵的免修期，同時還阻止了地層供給電泵的剩余油到沉沒度中聚集， 提高該井的采油量，降低該井的采水量，緩解地層能量損失，節(jié)約污水地面處理費用和注水 費用。
回流液回流疏通過程中，還可以根據(jù)井液不同的礦化度更換不同的藥劑，解決蠟、氣、 稠、腐等問題。
回流液回流疏通過程中，套管氣平衡閥22起到穩(wěn)定藥劑流量的作用。 對于因注水調(diào)整引起的單井供求差過大造成電泵排量效率在低效區(qū)運行的問題，適當(dāng)調(diào)
整回流量可對離心泵的充滿系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，使電泵的排量效率在高效區(qū)運行，從而延長電泵
的壽命，提高采油量。
提高后的泵效為單位時間內(nèi)流量計25記錄的回流量加上產(chǎn)液量除以泵的排量。 當(dāng)回流壓力和分壓達(dá)到平衡，流量計25也基本不顯示回流量時，儲砂儲水室8砂滿，開
始清砂。地層砂在該裝置的沉積、清理，有效減緩了對管網(wǎng)的磨損，減少了管網(wǎng)的穿孔和因
穿孔造成的環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1、一種無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是主要由分離回流總成和藥劑攜帶單元構(gòu)成，其中，分離回流總成主要由井液分離單元、過濾器、儲砂儲水室(8)、回流流量控制單元構(gòu)成，井液分離單元、過濾器、儲砂儲水室(8)外壁為一個圓筒體，上下分別由盲板聯(lián)接，上盲板開孔聯(lián)接回流流量控制單元，下盲板開孔設(shè)有清砂孔(9)，過濾器中的中心回流管(7)、井液分離單元中的軸心回流管(2.2)、回流流量控制單元和回液管(18)自下而上聯(lián)接構(gòu)成井液回流管柱，與藥劑攜帶單元連通；所述的藥劑攜帶單元主要由藥劑攜帶器(19)、藥劑罐(20)和氣平衡連接管(21)構(gòu)成，藥劑攜帶器(19)分別與回液管(18)和藥劑罐(20)連通，井液通過分離回流總成分離過濾后，部分污水通過井液回流管柱沿回液管(18)進(jìn)入藥劑攜帶器(19)，利用水力噴射原理與藥劑罐(20)內(nèi)的藥劑混合，回流到油套環(huán)空中疏通沉沒度中氣的通道。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是所 述的井液分離單元主要由井液進(jìn)口 (1)、蜂窩式螺旋軌道分離塔(2)、蜂窩式一級阻 油板(3)、蜂窩式二級阻油扶正板(4)和井液出口 (11)構(gòu)成，井液進(jìn)口 (1)位于 井液分離單元中部，井液出口 (11)位于井液分離單元上部，分別沿井液分離單元外 壁的切線方向與井液分離單元連通，蜂窩式一級阻油板(3)和蜂窩式二級阻油扶正 板(4)設(shè)在井液分離單元的底部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是所 述的蜂窩式螺旋軌道分離塔(2)由蜂窩式雙級螺旋分離板(2.1)、軸心回流管(2.2) 構(gòu)成，軸心回流管(2.2)固定在蜂窩式雙級螺旋分離板(2.1)的軸心位置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是所 述的過濾器由繞絲過濾管(6)和中心回流管(7)組成，中心回流管(7)的管壁設(shè) 有過濾孔，管壁外套有繞絲過濾管(6)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是所 述的藥劑攜帶器(19)由藥劑攜帶器活接頭(19.1)、活接壓帽(19.2)、噴射嘴(19.4)、 噴射喉管(19.6)、攜帶器座(19.7)、藥劑調(diào)節(jié)嘴(19.8)、藥劑調(diào)節(jié)嘴座(19.10)、混合 回流液接口(19.12)構(gòu)成，噴射嘴(19.4)和藥劑調(diào)節(jié)嘴(19.8)配備多種孔徑，排列 組合成孔徑不同的噴射、藥劑流道，以控制回流量和藥劑攜帶量；所述的噴射喉管(19.6)與噴射嘴(19.4)通過藥劑攜帶器活接頭(19.1)、活接壓帽(19.2)與攜帶 器座(19.7)壓緊密封；藥劑調(diào)節(jié)嘴(19.8)與藥劑調(diào)節(jié)嘴座(19.10)壓緊密封，藥 劑調(diào)節(jié)嘴座(19.10)與攜帶器座(19.7)活動聯(lián)接；藥劑攜帶器活接頭(19.1)與回 液管(18)活動聯(lián)接，混合回流液接口 (19.12)與混合液觀察窗(24)活動聯(lián)接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是所述的井液回流管柱主要由過濾器中的中心回流管(7)、井液分離單元中的軸心回流管(2.2)、回流流量控制單元中的回液截止闊(13)自下而上通過一級變徑接頭(5)、 二級變徑接頭(10)聯(lián)接，再與分壓表(14)、流量調(diào)節(jié)闊(15)、回流壓力表(16)、 回液管(18)依次聯(lián)接構(gòu)成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是所 述的蜂窩式二級阻油扶正板(4)以下、過濾器以外的空間構(gòu)成儲砂儲水室(8)，儲 砂儲水室(8)底部盲板開孔，與絲堵母扣焊接形成清砂孔(9)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是所 述的藥劑罐(20)設(shè)有防盜式加藥口 (20.1)、防盜式氣平衡接頭(20.2)和藥劑使用 記錄儀(20.3)，藥劑罐(20)通過防盜式氣平衡接頭(20.2)、套管氣平衡閥(22) 經(jīng)氣平衡連接管(21)與套管閥門聯(lián)接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置，其特征是所 述的回流流量控制單元、回液管(18)、藥劑攜帶器(19)的外部設(shè)有防盜保護(hù)保溫 罩(17)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石油工業(yè)用的無源式多功能井口回流疏通補(bǔ)償裝置。其技術(shù)方案是主要由分離回流總成和藥劑攜帶單元構(gòu)成，其中，分離回流總成主要由井液分離單元、過濾器、儲砂儲水室、回流流量控制單元構(gòu)成，所述的藥劑攜帶單元主要由藥劑攜帶器、藥劑罐和氣平衡連接管構(gòu)成，藥劑攜帶器分別與回液管和藥劑罐連通，井液通過分離回流總成分離過濾后，部分污水通過井液回流管柱沿回液管進(jìn)入藥劑攜帶器，利用水力噴射原理與藥劑罐內(nèi)的藥劑混合，回流到油套環(huán)空中疏通沉沒度中氣的通道。有益效果是減小了氣從沉沒度中向上流動的阻力，阻止氣反向進(jìn)入電泵，保障電泵分離器的分離效果，延長了電泵井的免修期，節(jié)約大量的作業(yè)費用和作業(yè)時間。
文檔編號E21B43/16GK101608536SQ200910017069
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月11日
發(fā)明者薛炳平 申請人:勝利油田三力石油技術(shù)開發(fā)有限公司