一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱的制作方法

1.本实用新型涉及石油天然气开采技术领域，尤其涉及一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱。


背景技术：

2.塔河油田主力产层为奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏，其中八区、十区以稠油为主，采用掺稀油降粘方式开发。对于稠油井开采，常在通过掺稀工具向储油层内注入降黏剂来降低储油层内石油的粘度，以减小石油开采的难度。掺稀工具包括设置在套管内的管柱及滑套，使用时，在地面上向油管和套管之间的环空内注入降黏剂并加压，使滑套沿管体滑动，并且压缩弹簧，当滑套移动至通孔上部时，降黏剂可以经通孔流入到油管内，进而经油管流入到储油层内，以降低储油层内石油的粘度。
3.随着开发逐步深入，采油区块含水逐步抬升，储集体顶部存在大量“阁楼油”。针对“阁楼油”的开采，目前经过逐步试验，推广注氮气，通过重力分异作用，降低油水界面，开采“阁楼油”。但受限于制氮设备，目前注入氮气纯度只能达到99.2％，氧气浓度0.8％，平均单井注气70万方，在开采过程中，氧气含量可达到7000方。
4.专利号为zl2020201650296的中国专利公开了一种注气防垢抽稠泵，属于带封隔器保护套管的机抽管柱，满足稀油井的机抽、注气需求，但油管、抽油杆不具备防腐能力。在注氮气开采时，氧气含量达到一定程度，气液进入油管内部后，油管、抽油杆及外部的套管容易发生氧化与腐蚀，成为影响杆式泵使用寿命的重要因素，导致使用寿命下降，实际生产周期不足一年，作业较频繁，油管和抽油杆替换费用较高。同时，针对有下封隔器保护套管的稠油注气井，因稠油井生产需要掺入稀油，降低原油粘度，但现有管柱的结构，不能满足掺入稀油生产，导致这些稠油井不能实施注气，影响产能的发挥。
5.由于常规管柱不具备防腐条件，针对注氮气量超过300万方的稠油井，要想保护套管，必须设计封隔器，但常规带封隔器的管柱，不能满足掺稀生产，必须对现有管柱设计进行改进，使其既能达到防腐蚀氧化的作用，又能实现注气、掺稀等多种生产工作。


技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，提高套管及管柱的寿命，达到不更换管柱，实现机抽、注气、掺稀、防垢和保护套管的目的。
7.本实用新型所采用的技术方案是：
8.一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，包括套管、油管和设在所述油管中的抽油泵，所述套管同轴套在所述油管外侧且所述套管和所述油管之间形成油套环空，
9.还包括封隔器和掺稀单流阀；
10.所述掺稀单流阀设置在所述抽油泵的下方，所述封隔器设置在所述掺稀单流阀的下方，且所述封隔器环绕所述油管固定在所述油管和所述套管之间，所述封隔器将所述油
套环空封闭为环腔结构；
11.所述油管的内表面均匀涂覆有一层耐腐蚀涂层；所述油管内设有抽油杆，所述抽油杆由从上至下固定连接的光杆和防腐蚀抽油杆组成；所述防腐蚀抽油杆的末端与所述抽油泵的柱塞固定连接。
12.优选地，所述封隔器与所述油管之间、所述封隔器与所述套管之间均设有密封装置。
13.优选地，所述密封装置为密封圈。
14.优选地，所述掺稀单流阀侧壁均匀设置有多个单向掺稀孔，所述单向掺稀孔用于将稀油注入所述油管中。
15.优选地，所述油管末端从上至下依次设有筛管和丝堵；所述筛管和所述丝堵均位于所述封隔器的下方。
16.优选地，所述防腐蚀抽油杆为环氧树脂抽油杆。
17.优选地，所述耐腐蚀涂层为石墨烯。
18.优选地，所述抽油泵为反馈式抽稠泵。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.1.本实用新型的一体化管柱设有封隔器，封隔器可根据套管抗外挤强度要求设置坐封位置，实现油套环空的分隔和封闭，防止注气时气体从油管底部进入封隔器上部油套环空中，实现了保护套管的目的。
21.2、抽油杆由从上至下固定连接的光杆和防腐蚀抽油杆组成，油管内部均涂覆有一层耐腐蚀涂层，实现了管杆柱的耐腐蚀，提高使用寿命。
22.3、设计的掺稀单流阀具有单向流动的作用，气液只能从套管环空进入油管内部。一方面在注气时，气体从油管注入，气体不会进入套管，预防套管被腐蚀；另一方面在掺稀生产时，稀油从油管和套管之间的油套环空注入，通过掺稀单流阀进入油管，与地层原油混合，降低原油粘度，保障注气后稠油井正常生产。
附图说明
23.图1是本实用新型提供的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱的结构示意图；
24.图2是本实用新型提供的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱中的气液流动示意图。
25.附图标记：
26.1-套管、2-油管、3-抽油杆、4-反馈式抽稠泵、5-掺稀单流阀、6-封隔器、7-筛管、8-丝堵。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
28.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是
为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
29.如图1所示，一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，包括套管1、油管2和设在所述油管2中的抽油泵4，所述套管1同轴套在所述油管2外侧且所述套管1和所述油管2之间形成油套环空。
30.该一体化管柱还包括封隔器6和掺稀单流阀5。
31.所述掺稀单流阀5设置在所述抽油泵4的下方，所述掺稀单流阀5侧壁均匀设置有多个单向掺稀孔，该单向掺稀孔用于将来自油套环空内部的稀油注入所述油管2中。掺稀单流阀5具有单向流动的作用，气液只能从油套环空进入油管2内部，而无法从油管2内部进入油套环空中，预防套管1被气体腐蚀。
32.所述封隔器6设置在所述掺稀单流阀5的下方，且所述封隔器6环绕所述油管2固定在所述油管2和所述套管1之间，所述封隔器6与所述油管2之间、所述封隔器6与所述套管1之间均设有密封装置，在本实施例中，所述密封装置为密封圈，除此之外还可以设置其他的密封装置。所述封隔器6将所述油套环空封闭为环腔结构；在掺稀生产时，稀油从油管2和套管1之间的油套环空注入，通过掺稀单流阀5进入油管2，与油管2中经抽油泵4抽吸上来的地层原油混合，降低原油粘度，保障注气后稠油井正常生产。
33.所述油管2的内表面均匀涂覆有一层耐腐蚀涂层；所述油管2内设有抽油杆3，所述抽油杆3由从上至下固定连接的光杆和防腐蚀抽油杆组成；所述防腐蚀抽油杆的末端与所述抽油泵4的柱塞固定连接。防腐蚀抽油杆和耐腐蚀涂层的设置，使抽油杆3和油管2在复杂的油气开采条件下，具有较高的抗腐蚀性和耐磨性的耐腐蚀，提高使用寿命。在本实施例中，所述防腐蚀抽油杆为环氧树脂抽油杆3，环氧树脂抽油杆3不仅具有较高的耐磨性，而且表面光滑，有效地减缓了抽油杆3表面的结蜡和结垢，降低井下摩擦阻力，提高了抽油效率；所述耐腐蚀涂层为石墨烯，起到了防腐蚀的作用，使得该套管1具有良好的热稳定性和化学稳定性。
34.所述抽油泵4为反馈式抽稠泵，采用了大小泵串联的形式，在下行程具有液压反馈力，可帮助抽油杆3克服稠油阻力下行，具有自动泄油功能，无需泄油器，适应于常规开采稠油井、蒸汽吞吐开采稠油井。
35.所述油管2末端从上至下依次设有筛管7和丝堵8；所述筛管7和所述丝堵8均位于所述封隔器6的下方。所述筛管7可以对油液中的大颗粒砂粒进行阻拦，丝堵8与筛管7之间之间可连接油管2，作为沉砂尾管，将小颗粒砂粒在筛管7底部的沉砂尾管中沉积，从而将油液中的小颗粒砂粒和颗粒较大的砂粒进行去除，具有良好的挡砂、沉砂效果，确保抽油泵4能够进行正常的升举工作，避免了抽油泵4卡砂情况的发生。
36.如图2所示，本技术所提供的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，在注气时，气体从油管2注入，通过油管2注入到油井中，由于掺稀单流阀5为单向阀，因此气体不会从油管2进入套管1中，预防套管1被腐蚀，同时油管2内表面均匀涂覆有一层耐腐蚀涂层，抽油杆3采用防腐蚀抽油杆，可提高油管2和抽油杆3的耐腐蚀性；在掺稀工作时，稀油从油管2和套管1之间的油套环空的上环腔注入，通过掺稀单流阀5进入油管2，与油管2中经抽油泵4抽吸上来的地层原油混合，降低原油粘度，减小原油进泵阻力，实现泵下掺稀降粘的目的，保障注气后稠油井正常生产。
37.以上仅为本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，包括套管、油管和设在所述油管中的抽油泵，所述套管套在所述油管外侧，所述套管和所述油管同轴且之间形成油套环空，其特征在于：还包括封隔器和掺稀单流阀；所述掺稀单流阀设置在所述抽油泵的下方，所述封隔器设置在所述掺稀单流阀的下方，且所述封隔器环绕所述油管固定在所述油管和所述套管之间，所述封隔器将所述油套环空封闭为环腔结构；所述油管的内表面均匀涂覆有一层耐腐蚀涂层；所述油管内设有抽油杆，所述抽油杆由从上至下固定连接的光杆和防腐蚀抽油杆组成；所述防腐蚀抽油杆的末端与所述抽油泵的柱塞固定连接。2.根据权利要求1所述的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，其特征在于：所述封隔器与所述油管之间、所述封隔器与所述套管之间均设有密封装置。3.根据权利要求2所述的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，其特征在于：所述密封装置为密封圈。4.根据权利要求1所述的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，其特征在于：所述掺稀单流阀侧壁均匀设置有多个单向掺稀孔，所述单向掺稀孔用于将稀油注入所述油管中。5.根据权利要求1所述的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，其特征在于：所述油管末端从上至下依次设有筛管和丝堵；所述筛管和所述丝堵均位于所述封隔器的下方。6.根据权利要求1所述的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，其特征在于：所述防腐蚀抽油杆为环氧树脂抽油杆。7.根据权利要求1所述的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，其特征在于：所述耐腐蚀涂层为石墨烯。8.根据权利要求1所述的一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，其特征在于：所述抽油泵为反馈式抽稠泵。

技术总结
本实用新型公开了一种用于稠油井注气及掺稀生产的一体化管柱，涉及石油天然气开采技术领域，包括套管、油管和设在所述油管中的抽油泵，还包括封隔器和掺稀单流阀；所述掺稀单流阀设置在所述抽油泵的下方，所述封隔器环绕所述油管固定在所述油管和所述套管之间；所述油管的内表面均匀涂覆有一层耐腐蚀涂层；所述油管内设有抽油杆，所述抽油杆由从上至下固定连接的光杆和防腐蚀抽油杆组成；所述防腐蚀抽油杆的末端与所述抽油泵的柱塞固定连接。本实用新型可以实现注气、掺稀等多项生产工作，同时实现了管杆柱和套管的耐腐蚀，提高使用寿命。命。命。


技术研发人员：刘培亮 甄建伟 陈启龙 刘燕平 张川 祁世文 刘刚 付小坤 王照之 冯绪宝 张永禄 郭强 王莎 郭文肖 逄晓霞 文明
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/5/25