井下蒸汽流量分配装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种油田用油气注汽开采装置，具体说涉及一种井下蒸汽流量分配装置。本发明专利技术的井下蒸汽流量分配装置由整流器、管内相分隔装置、分层注汽配注器及长效汽驱密封器依次连接而成；通过整流器与管内相分隔器的配合使用，不仅能够实现单管分层配汽，而且通过管内相分隔器的设置实现多油层的单管等干度、定比例分层配汽，保证分配到各油层的蒸汽热焓比与蒸汽流量比保持一致，大大提高蒸汽热利用率和油藏的动用程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油田用油气注汽开采装置，具体说涉及一种井下蒸汽流量分配装置。
技术介绍
目前胜利油田稠油油藏注蒸汽热采过程中，笼统注汽开采方式占到了96％以上，受多薄层稠油油藏层间非均质性的影响，垂向吸汽剖面普遍暴露出不均匀的问题，油层吸汽厚度仅占总厚度的30％-50％，储层之间矛盾突出，严重影响了油藏的动用程度。国内外针对上述问题进行了分层注汽技术研究，现有技术中主要通过采用特定结构的配汽嘴在一定程度上实现蒸汽流量和干度的控制，现场中比较常用的有三种工艺方式：分层定量注汽工艺、单管分层配汽工艺和同心管分层注汽工艺。分层定量注汽工艺通过分注阀先注一个单元，达到注汽量后再投球封闭该注汽通道，改注另一单元，由于该工艺方式各注汽单元的注汽量是固定的，不需要通过机械或孔道的大小进行控制或调整；同心管分层注汽工艺井口采用双悬挂，井下通过悬挂密封器和分层注汽封隔器将两段油层分隔开，内管与外管之间通过伸缩式滑动密封实现分层注汽，蒸汽从地面的两个通道分别进入内管和外管，通过地面分配流程实现两注汽通道的蒸汽流量控制；目前成熟的单管分层配汽工艺在同一井段内将油层分隔成2-3个以上的独立注汽单元，一次注汽中同时对其进行分层配汽，并根据各油层的不同特性按照设计比例配汽，达到了分层注汽的要求。在现有的注汽工艺中，由于采用双管柱的管柱结构导致汽水两相流在管内的流动分布不均匀，从而造成各层之间的蒸汽干度分配不均衡的问题，分配到各油层的蒸汽热焓比与蒸汽流量比不一致，造成蒸汽的热焓得不到有效的分配和利用，该问题已成为制约分层配汽工艺发展和应用的最关键因素。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种井下蒸汽流量分配装置，不仅实现了多油层单管分层注汽，而且能保证等干度蒸汽注入地层，提高蒸汽热利用率和油藏的动用程度。为解决上述技术问题，本专利技术的井下蒸汽流量分配装置由整流器、管内相分隔装置、分层注汽配注器及长效汽驱密封器依次连接而成；所述管内相分隔装置包括分隔装置主体，该分隔装置主体的一侧设置有中空的注汽支管，该分隔装置主体的内腔还设置有分隔挡板，该分隔挡板将分隔装置主体的内腔分隔成两部分内腔，其中一部分内腔与所述注汽支管的内腔相连通，构成第一注汽通道，另一部分内腔则构成第二注汽通道。作为本专利技术的一种改进，所述整流器内腔设置旋流片，该旋流片呈螺旋状分布。作为本专利技术的又一种改进，所述管内相分隔装置的上端设置有结箍，该结箍一端与所述分隔装置主体相连，另一端与所述整流器相连。作为本专利技术的又一种改进，所述的分层注汽配注器内腔为锥形扩散面。作为本专利技术的再一种改进，所述的长效汽驱密封器包括中空的中心管，该中心管的外壁上设置有密封装置，该密封装置的外壁上围设有热敏双金属，该热敏双金属的外壁上围设有耐高温胶筒。所述的密封装置包括密封室、密封总成以及压帽，该密封室套设在所述中心管的外壁，所述密封总成设置在所述中心管与所述密封室之间，该密封总成上端由压帽固定。所述的耐高温胶筒的上下两端分别设置有上档环与下档环，该下档环的下端部设置有销钉，通过该销钉，将下档环、密封室及中心管连接在一起。所述下档环的下方、中心管的外壁上设置有防撞环。所述中心管的上端连接有接头，该接头另一端与管内相分隔器相连，该中心管的下端设置有变扣接头，所述长效汽驱密封器通过变扣接头与井下管柱相连，进行注汽开采。与现有技术相比，本专利技术的优点在于，通过整流器与管内相分隔器的配合使用，不仅能够实现单管分层配汽，而且通过管内相分隔器的设置实现了多油层的单管等干度、定比例分层配汽，保证分配到各油层的蒸汽热焓比与蒸汽流量比保持一致，提高蒸汽热利用率和油藏的动用程度，弥补了
技术介绍
中所指出的不足。附图说明图1是本专利技术的井下蒸汽等干度流量分配装置示意图；图2是图1的整流器的三维视图；图3是图1的管内相分隔装置的剖视图；图4是图1的分层注汽配注器的剖视图；图5是图1的长效汽驱封隔器的半剖视图。具体实施方式有关本专利技术的详细说明及
技术实现思路
，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制。如图1至5所示，井下蒸汽流量分配装置，由整流器1、管内相分隔装置2、分层注汽配注器3及长效汽驱密封器4依次连接而成；管内相分隔装置2包括分隔装置主体34，该分隔装置主体34的一侧设置有中空的注汽支管33，该分隔装置主体34的内腔还设置有分隔挡板32，该分隔挡板32将分隔装置主体34的内腔分隔成两部分内腔，其中一部分内腔与所述注汽支管33的内腔相连通，构成第一注汽通道，另一部分内腔则构成第二注汽通道。管内相分隔装置2的上端还设置有结箍31，该结箍31一端与分隔装置主体34相连，另一端与整流器1相连。在整流器1内腔设置旋流片，该旋流片呈螺旋状分布。在图4示出的实施例中，分层注汽配注器3内部设置有圆弧形进口41、喉口42和锥形扩散面43。在图5中，长效汽驱密封器4包括中空的中心管52，该中心管52的外壁上设置有密封装置，该密封装置的外壁上围设有热敏双金属57，该热敏双金属57的外壁上围设有耐高温胶筒58。在一个优选的实施例中，密封装置包括密封室55、密封总成54以及压帽53，该密封室55套设在所述中心管52的外壁，密封总成54设置在所述中心管52与所述密封室55之间，该密封总成54上端由压帽53固定。耐高温胶筒58的上下两端分别设置有上档环56与下档环59，该下档环59的下端部设置有销钉510，通过该销钉510，将下档环59、密封室55及中心管52连接在一起，束缚耐高温胶筒58的径向位移。下档环59的下方、中心管52的外壁上设置有防撞环511。中心管52的上端连接有接头51，该接头51另一端与管内相分隔器3相连，该中心管52的下端设置有变扣接头512，长效汽驱密封器4通过变扣接头512与井下管柱相连，进行注汽开采。在使用井下蒸汽流量分配装置进行蒸汽注入时，主要包括以下几个阶段：(1)气、水两相流型整流：待注入的两相混合流体首先流入整流器1，当两相混合的流体进入整流器1时，在旋流片的作用下，由于气相和液相之间的密度差异，通过离心作用气液两相分布在距离圆心不同距离的范围内，整流成轴对称的流型，进而将两相流体在径向上分离开，液相紧贴壁面，气相集中在管柱中心轴处。(2)蒸汽等干度分隔：当具有轴对称流型的气液两相进入管内相分隔装置3时，在不影响蒸汽流型的基础上，通过分隔挡板32对气液两相流进行分隔，分割流的流通面积与待注油层的蒸汽流量大小成正比，把分配的流量大小转换为管道横截面积的分配，即可实现等干度的蒸汽分配。(3)蒸汽流量定比例分配：当蒸汽等干度地分配到注汽主管34和注汽支管33时，通过分层注汽配注器4实现进入注汽主管34和注汽支管33的蒸汽流量按设计的喉口42面积比例进行分配，从而实现单管定比例分层配汽。(4)层间封隔：当蒸汽进入长效汽驱密封器4时，封隔器温度逐渐升高，通过热敏双金属57逐渐实现耐高温胶筒58的胀封，进而实现层间封隔。当需要对多个油层进行注汽作业时，只需要将多套井下蒸汽流量分配装置依次连接，通过长效汽驱密封器4将不同油层隔离开，即可进行多油层的蒸汽注入。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，非用以限定本专利技术的专利范围，其他运用本专利技术的专利精神本文档来自技高网...

【技术保护点】
井下蒸汽流量分配装置，其特征在于：该分配装置由整流器、管内相分隔装置、分层注汽配注器及长效汽驱密封器依次连接而成；所述管内相分隔装置包括分隔装置主体，该分隔装置主体的一侧设置有中空的注汽支管，该分隔装置主体的内腔还设置有分隔挡板，该分隔挡板将分隔装置主体的内腔分隔成两部分内腔，其中一部分内腔与所述注汽支管的内腔相连通，构成第一注汽通道，另一部分内腔则构成第二注汽通道。

【技术特征摘要】
1.井下蒸汽流量分配装置，其特征在于：该分配装置由整流器、管内相分隔装置、分层注汽配注器及长效汽驱密封器依次连接而成；所述管内相分隔装置包括分隔装置主体，该分隔装置主体的一侧设置有中空的注汽支管，该分隔装置主体的内腔还设置有分隔挡板，该分隔挡板将分隔装置主体的内腔分隔成两部分内腔，其中一部分内腔与所述注汽支管的内腔相连通，构成第一注汽通道，另一部分内腔则构成第二注汽通道。2.如权利要求1所述的井下蒸汽流量分配装置，其特征在于，所述整流器内腔设置旋流片，该旋流片呈螺旋状分布。3.如权利要求1或2所述的井下蒸汽流量分配装置，其特征在于，所述管内相分隔装置的上端设置有结箍，该结箍一端与所述分隔装置主体相连，另一端与所述整流器相连。4.如权利要求3所述的井下蒸汽流量分配装置，其特征在于，所述的分层注汽配注器内腔设置为锥形扩散面。5.如权利要求3所述的井下蒸汽流量分配装置，其特征在于，所述的长效汽驱密封器包括中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，刘明，王增林，逯国成，郭省学，戴宇婷，赵晓，王栋，梁伟，刘廷峰，赵晓红，李友平，姜泽菊，刘妍卿，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37