分层注入管柱及分层注入系统技术方案

本申请公开一种分层注入管柱及分层注入系统，其中，分层注入管柱包括：外管柱、套设于所述外管柱内的内管柱；所述内管柱包括顺序连接的第一注气装置、密封装置、第二注气装置；所述外管柱上设有能将所述外管柱与套管之间的油套环空分隔的过电缆封隔器；所述密封装置将所述外管柱和内管柱之间的环空分隔。本申请公开一种可用于稠油井的分层注入管柱及分层注入系统，能够实现火驱分层点火，有效利用点火系统，从而提高稠油开采的效率。

Stratified injection string and stratified injection system

The present application discloses a stratified injection string and a stratified injection system, in which the stratified injection string comprises an outer string and an inner string sleeved in the outer string; the inner string comprises a first gas injection device, a sealing device and a second gas injection device connected sequentially; and the outer string is provided with an over-cable packer capable of separating the oil sleeve annulus between the outer string and the casing. The sealing device separates the annulus between the outer pipe string and the inner pipe string. This application discloses a stratified injection string and a stratified injection system for heavy oil wells, which can realize stratified ignition of fire drive and effectively utilize the ignition system, thereby improving the efficiency of heavy oil recovery.

【技术实现步骤摘要】
分层注入管柱及分层注入系统
本申请涉及稠油开发领域，尤其涉及一种分层注入管柱及分层注入系统。
技术介绍
辽河油田稠油由于其胶质、沥青含量甚高，流动性差，因而开采难度较大，而且已经处于蒸汽吞吐方式后期，目前急需转换开发方式用以达到稳产效果。将火驱作为其接替开发方式是一种行之有效的手段，火驱开发成功的关键是油层点火，本专利技术专利提供了一种可测试油套隔离分层注入管柱。目前，电点火为国内外常用的油层点火主要方式之一。火驱电点火技术主要是利用井底电加热器将地面注入的介质(空气或助燃剂)加热，并使之与油层内的原油发生氧化反应，达到自然点进行燃烧。目前油田使用的点火方式主要是单层点火，即将电点火器下入目标层位进行点火。按火驱应用中的点火器不同可将电点火系统分为捆绑式电点火器点火系统、可取式电点火器点火系统等。其中，捆绑式将点火器捆绑至管柱，由于管柱在整个点火周期内不起出，导致点火结束后动力电缆及点火器均被烧毁，不能重复利用，成本过大。可取式电点火器点火系统通过随管柱取出下入，可实现点火器的反复利用，但是在不间断注气生产过程中，井口起下作业难度较大，安全性较低。目前，现有的进入现场试验的分层火驱管柱只有油套隔离分层注气管柱实现同心双层分注，但由于内外管之间的环形空间限制，无法下入点火器，只能采用注蒸汽预热自然点火或化学点火，点燃效果并不理想。综上所述单层点火方式，点火管柱及施工复杂，单次点火成本较高、点火系统利用率低，不能实现多层点火，因此，如何实现火驱分层点火，有效利用点火系统，实现重复利用，提高安全系数，从而提高稠油开采的效率，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术专利的目的是提供一种可用于稠油井的分层注入管柱及分层注入系统，以实现火驱分层点火，有效利用点火系统，从而提高稠油开采的效率。本申请的技术方案如下：一种分层注入管柱，包括：外管柱、套设于所述外管柱内的内管柱；所述内管柱包括顺序连接的第一注气装置、密封装置、第二注气装置；所述外管柱上设有能将所述外管柱与套管之间的油套环空分隔的过电缆封隔器；所述密封装置将所述外管柱和内管柱之间的环空分隔；所述第一注气装置包括纵长延伸的第一外管、以及位于第一外管内的第一滑套；所述第一外管的管壁上设有第一出气通孔；所述第一滑套能沿所述第一外管的轴向移动以从打开位置移动至关闭位置；所述第一滑套位于打开位置时将所述第一出气通孔打开；所述第一滑套位于第一位置时，将所述第一出气通孔关闭；所述第二注气装置包括纵长延伸的第二外管、以及位于第二外管内的第二滑套；所述第二外管的管壁上设有第二出气通孔；所述第二滑套能沿所述第二外管的轴向移动以从第一位置移动至第二位置；所述第二滑套位于第一位置时将所述第二出气通孔封堵；所述第二滑套位于第二位置时将所述第二出气通孔打开。作为一种优选的实施方式，所述密封装置包括中心管、以及外筒；所述中心管和所述外筒之间密封贴合；所述中心管的上端连接所述第一注气装置，所述中心管的下端连接所述第二注气装置；所述外筒串联在所述外管柱上。作为一种优选的实施方式，所述外筒的内壁上固定设有多个密封贴合套设在所述中心管外壁上的油管密封环；多个油管密封环沿所述第一外管轴向排布。作为一种优选的实施方式，相邻两个所述油管密封环之间的油管密封环之间的间距相等。作为一种优选的实施方式，所述外筒包括顺序连接的上接头、多个短节、下接头；所述外筒通过所述上接头和下接头串联在所述外管柱上；相邻两个短节相连接形成容纳所述油管密封环的内环槽；所述短节与所述上接头之间形成容纳所述油管密封环的内环槽；所述短节与所述下接头之间形成容纳所述油管密封环的内环槽。作为一种优选的实施方式，所述第一滑套位于打开位置时，所述第二滑套位于第一位置；所述第一滑套位于关闭位置时，所述第二滑套位于第二位置。作为一种优选的实施方式，所述第一外管的内壁设有第一容纳凹槽；所述第一滑套上设有第一弹性部；所述第一滑套位于打开位置时，所述第一弹性部位于所述第一容纳凹槽的上方，并且，所述第一弹性部被所述第一外管的内壁缩径；所述第一滑套位于关闭位置时，所述第一弹性部复位卡入所述第一容纳凹槽并被限位。作为一种优选的实施方式，所述第一弹性部包括设在所述第一外管沿周向排布的多个第一瓣体；沿周向相邻两个第一瓣体之间设有间隔间隙；所述第一弹性部在复位状态时所述第一瓣体的上端具有能卡入所述第一容纳凹槽的第一卡入凸起。作为一种优选的实施方式，所述第一滑套通过第一剪切销钉连接所述第一外管，以定位在所述打开位置。作为一种优选的实施方式，所述第一外管包括相连接的第一上接头管、第一连接管、第一下接头管；所述第一上接头管的下端内壁设有第一限位台阶；所述第一限位台阶所在平面与所述第一外管的轴向垂直；所述第一限位台阶形成所述第一容纳凹槽的上侧表面；所述第一上接头管的上端设有内螺纹；所述第一下接头管的下端设有外螺纹。作为一种优选的实施方式，所述第二外管的内壁设有第二容纳凹槽；所述第二滑套上设有第二弹性部；所述第二滑套位于第一位置时，所述第二弹性部位于所述第二容纳凹槽的上方，并且，所述第二弹性部被所述第二外管的内壁缩径；所述第二滑套位于第一位置时，所述第二弹性部复位卡入所述第二容纳凹槽并被限位。作为一种优选的实施方式，所述第二弹性部包括设在所述第二外管沿周向排布的多个第二瓣体；沿周向相邻两个第二瓣体之间设有间隔间隙；所述第二弹性部在复位状态时所述第二瓣体的上端具有能卡入所述第二容纳凹槽的第二卡入凸起。作为一种优选的实施方式，所述第二滑套通过第二剪切销钉连接所述第二外管，以定位在所述第一位置。作为一种优选的实施方式，所述第二滑套上设有连通孔；所述第二滑套的外壁在所述连通孔的下方设有封堵部；所述封堵部包括第一密封环和位于第一密封环下方的第二密封环；所述第一密封环和所述第二密封环之间的间隔距离大于或等于所述第二出气通孔沿所述第二外管轴向的长度；所述第二滑套位于第一位置时，所述第二出气通孔位于所述第一密封环和所述第二密封环之间，以被封堵；所述第二滑套位于第二位置时，所述连通孔与所述第二出气通孔沿径向对齐连通。作为一种优选的实施方式，所述第二外管包括相连接的第二上接头管、第二连接管、第二下接头管；所述第二上接头管的下端内壁设有第二限位台阶；所述第二限位台阶所在平面与所述第二外管的轴向垂直；所述第二限位台阶形成所述第二容纳凹槽的上侧表面；所述第二上接头管的上端设有内螺纹；所述第二下接头管的下端设有外螺纹。作为一种优选的实施方式，所述过电缆封隔器为Y361封隔器。作为一种优选的实施方式，所述外管柱包括第一油管；所述内管柱包括外径小于所述第一油管外径的第二油管。作为一种优选的实施方式，所述第二油管为隔热油管。作为一种优选的实施方式，所述外管柱的下端封堵；所述内管柱的下端封堵。一种分层注入系统，包括：如上任一所述的分层注入管柱；能下入所述内管柱内部的点火器；所述点火器的下方设有能够推动所述第一滑套和所述第二滑套的打开工具；所述打开工具在所述第一滑套位于打开位置时推动第一滑套，并在所述第一滑套位于关闭位置时通过第一滑套；所述打开工具能在所述第二滑套位于第一位置时推动第二滑套，并在所述第二滑套位于第二位置时通过第二滑套。有益效果：本申请所提供的分层注入管柱通过设有第一注气装置和第二注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分层注入管柱，其特征在于，包括：外管柱、套设于所述外管柱内的内管柱；所述内管柱包括顺序连接的第一注气装置、密封装置、第二注气装置；所述外管柱上设有能将所述外管柱与套管之间的油套环空分隔的过电缆封隔器；所述密封装置将所述外管柱和内管柱之间的环空分隔；所述第一注气装置包括纵长延伸的第一外管、以及位于第一外管内的第一滑套；所述第一外管的管壁上设有第一出气通孔；所述第一滑套能沿所述第一外管的轴向移动以从打开位置移动至关闭位置；所述第一滑套位于打开位置时将所述第一出气通孔打开；所述第一滑套位于第一位置时，将所述第一出气通孔关闭；所述第二注气装置包括纵长延伸的第二外管、以及位于第二外管内的第二滑套；所述第二外管的管壁上设有第二出气通孔；所述第二滑套能沿所述第二外管的轴向移动以从第一位置移动至第二位置；所述第二滑套位于第一位置时将所述第二出气通孔封堵；所述第二滑套位于第二位置时将所述第二出气通孔打开。

【技术特征摘要】
1.一种分层注入管柱，其特征在于，包括：外管柱、套设于所述外管柱内的内管柱；所述内管柱包括顺序连接的第一注气装置、密封装置、第二注气装置；所述外管柱上设有能将所述外管柱与套管之间的油套环空分隔的过电缆封隔器；所述密封装置将所述外管柱和内管柱之间的环空分隔；所述第一注气装置包括纵长延伸的第一外管、以及位于第一外管内的第一滑套；所述第一外管的管壁上设有第一出气通孔；所述第一滑套能沿所述第一外管的轴向移动以从打开位置移动至关闭位置；所述第一滑套位于打开位置时将所述第一出气通孔打开；所述第一滑套位于第一位置时，将所述第一出气通孔关闭；所述第二注气装置包括纵长延伸的第二外管、以及位于第二外管内的第二滑套；所述第二外管的管壁上设有第二出气通孔；所述第二滑套能沿所述第二外管的轴向移动以从第一位置移动至第二位置；所述第二滑套位于第一位置时将所述第二出气通孔封堵；所述第二滑套位于第二位置时将所述第二出气通孔打开。2.如权利要求1所述的分层注入管柱，其特征在于：所述密封装置包括中心管、以及外筒；所述中心管和所述外筒之间密封贴合；所述中心管的上端连接所述第一注气装置，所述中心管的下端连接所述第二注气装置；所述外筒串联在所述外管柱上。3.如权利要求2所述的分层注入管柱，其特征在于：所述外筒的内壁上固定设有多个密封贴合套设在所述中心管外壁上的油管密封环；多个油管密封环沿所述第一外管轴向排布。4.如权利要求3所述的分层注入管柱，其特征在于：相邻两个所述油管密封环之间的油管密封环之间的间距相等。5.如权利要求3所述的分层注入管柱，其特征在于：所述外筒包括顺序连接的上接头、多个短节、下接头；所述外筒通过所述上接头和下接头串联在所述外管柱上；相邻两个短节相连接形成容纳所述油管密封环的内环槽；所述短节与所述上接头之间形成容纳所述油管密封环的内环槽；所述短节与所述下接头之间形成容纳所述油管密封环的内环槽。6.如权利要求1-5任一所述的分层注入管柱，其特征在于：所述第一滑套位于打开位置时，所述第二滑套位于第一位置；所述第一滑套位于关闭位置时，所述第二滑套位于第二位置。7.如权利要求6所述的分层注入管柱，其特征在于：所述第一外管的内壁设有第一容纳凹槽；所述第一滑套上设有第一弹性部；所述第一滑套位于打开位置时，所述第一弹性部位于所述第一容纳凹槽的上方，并且，所述第一弹性部被所述第一外管的内壁缩径；所述第一滑套位于关闭位置时，所述第一弹性部复位卡入所述第一容纳凹槽并被限位。8.如权利要求7所述的分层注入管柱，其特征在于：所述第一弹性部包括设在所述第一外管沿周向排布的多个第一瓣体；沿周向相邻两个第一瓣体之间设有间隔间隙；所述第一弹性部在复位状态时所述第一瓣体的上端具有能卡入所述第一容纳凹槽的第一卡入凸起。9.如权利要求7所述的分层注入管柱，其特征在于：所述第一滑套通过第一剪切销钉连接所述第一外管，以定位在所述打开位置。10.如权利要求8所述的分层注入管柱，其特征在于：所述第一外...

【专利技术属性】
技术研发人员：施玉，何传兴，陈鹏，赵树杰，徐雪楠，胡燕，许佳赛，王俊英，赵小强，彭志会，董亮，田野，任鹏承，张成宇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11