專利名稱：球塞氣舉井下氣液混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油開采中用于球塞氣舉采油工藝的井下氣液混合裝置。
球塞氣舉是一種新型的采油方法，是在注入的高壓氣體中按一定時間間隔投入圓形球塞作為氣體和采出液體之間的固體界面，由此形成穩(wěn)定理想的液體段塞結(jié)構(gòu)以防止液體回落，從而實現(xiàn)降低井底流壓，達到提高機械采油的舉升效率和油氣藏采收率的目的。球塞氣舉采油裝置主要由注氣管、舉升管、球塞、井下氣液混合器、地面投球裝置、集球器組成。在球塞氣舉采油過程中，地面投球裝置將球塞投入注氣管中，當球塞運動到井下氣液混合器時，便與注入氣體和地層流體混合進入舉升管中，逐漸形成較為穩(wěn)定的液體段塞(兩球之間一段氣相一段液體)流動狀態(tài)。段塞進入地面集球器進行球塞與流體分離后，球塞又進入地面投球裝置實現(xiàn)循環(huán)投球。與其它人工舉升方式相比，球塞氣舉能顯著降低氣液兩相流動中的液體滑脫損失，且對低壓低產(chǎn)井具有很強的適應(yīng)性。
井下氣液混合器是球塞氣舉采油裝置的重要部件。它為三通式結(jié)構(gòu)，由它連接注氣管、吸入管和舉升管，其作用是使從地面投球裝置隨注入氣流投入的球塞與吸入管進入的地層流體(氣、液)混合后排入舉升管，在舉升管中形成穩(wěn)定的液體段塞，降低氣液兩相流動的滑脫損失。由于受到油井套管尺寸的限制，如采用常規(guī)的氣液混合器，當球塞流動到氣液混合器處時，其流動阻力增大，還可能會發(fā)生卡球現(xiàn)象。同時，從吸入管進入的地層流體與注氣管中的氣也不能得到充分混合，不能形成穩(wěn)定的液體段塞，從而影響了舉升效率。
本實用新型的目的在于提供一種球塞氣舉井下氣液混合器，球塞通過它時不會卡球且流動阻力小，并保證能使注入的高壓氣體與地層液體充分混合，順暢流入舉升管中，以提高其舉升效率。
本實用新型采用以下技術(shù)方案。
球塞氣舉井下氣液混合器為一圓柱體，采用三通式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部有兩個相互對稱且底部相通的圓形槽，形成U形通道，圓形槽頂端的螺紋孔分別與注氣管與舉升管相連，混合器底部中心有一螺紋孔與吸入管相連，在與二圓形槽圓心連線的垂直方向開有高度大于該圓形槽的兩個深孔，在深孔底部有一小孔將二深孔貫通，并與底部中心的螺紋孔相通，在連有舉升管的圓形槽中沿軸線方向開有兩排小孔，使該圓形槽與兩深孔相通。該兩排小孔的數(shù)量可隨氣液混合器加長而增加。
將該井下氣液混合器裝于井下套管中，再和其它的球塞氣舉采油工藝裝置配套安裝完成，便可用于石油開采。其工作過程如下球塞在高壓氣體的作用下，經(jīng)過注氣管進入U形通道，地層流體在地層壓力作用下，經(jīng)過吸入管進入氣液混合器，通過底部中心的螺紋孔、兩個深孔和U形槽的兩排小孔，也進入U形通道，隨后氣體和地層流體在氣液混合器中充分混合，并推動球塞進入舉升管中。由此可形成多級、穩(wěn)定的理想段塞結(jié)構(gòu)，顯著地降低了液體滑脫損失，提高了舉升效率。
該井下氣液混合器的U形通道，原則上其橫切面可以是圓形、方形或其他形狀，為了形成表面光滑的氣舉球通道，其橫切面設(shè)計為圓形。
將該井下氣液混合器的兩個深孔連通的小孔，只要與螺紋孔相通，便可達到將注入氣體與地層流體混合的目的，當其軸線穿過螺紋孔時，效果最佳。
本實用新型具有以下優(yōu)點(1)U型圓槽表面光滑，結(jié)構(gòu)簡單，使球塞能順暢通過氣液混合器進入舉升管，以消除卡球現(xiàn)象的發(fā)生；(2)地層流體(氣、液)由吸入管通過兩深孔進入U型圓槽內(nèi)，而不是由吸入管直接進入，從而使氣液充分混合，且混合物在縱向上不受限制，形成多級、穩(wěn)定的理想段塞結(jié)構(gòu)，降低液體滑脫損失，提高舉升效率。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型球塞氣舉井下氣液混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型球塞氣舉井下氣液混合器的俯視圖。
圖3為本實用新型球塞氣舉井下氣液混合器的B-B剖面圖。
參看
圖1、圖2、圖3。
該球塞氣舉井下氣液混合器為一圓柱體，采用三通式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部有兩個相互對稱且底部相通的圓形槽，形成形成表面光滑的U型氣舉球通道3，圓形槽頂端的螺紋孔8、6分別與注氣管11與舉升管1相連，位于圓形槽之下的混合器底部中心有一螺紋孔10與吸入管4相連，在與二圓形槽圓心連線的垂直方向開有高度大于該圓形槽的兩個深孔5、7，在深孔底部有一小孔9將二深孔貫通，并與底部中心的螺紋孔10相通，在連有舉升管1的圓形槽中沿軸線方向開有兩排小孔2，使該圓形槽與兩深孔5、7相通。從而油層流體可由吸入管4通過小孔9、兩深孔5、7進入U型通道3中，從而實現(xiàn)氣液的充分混合。
本實用新型球塞氣舉井下氣液混合器的工作過程是這樣實現(xiàn)的地面投球裝置將球塞投入到注氣管11中，由于注氣管11與圓形槽頂端的螺紋孔8相連接，從而球塞在高壓氣體的作用下得以進入氣液混合器的U型通道3。在地層壓力的作用下，地層流體通過吸入管4進入氣液混合器中，并通過孔9、兩深孔5、7和U型槽的兩排小孔2進入U型通道3中。隨后氣體和地層流體在氣液混合器中充分混合，并推動球塞進入舉升管1中。由此可形成多級、穩(wěn)定的理想段塞結(jié)構(gòu)，顯著地降低了液體滑脫損失，提高了舉升效率。
權(quán)利要求1球塞氣舉井下氣液混合器，為一圓柱體，其內(nèi)部有兩個相互對稱且底部相通的圓形槽，形成U形通道(3)，圓形槽頂端的螺紋孔(8)、(6)分別與注氣管(11)與舉升管(1)相連，混合器底部中心有一螺紋孔(10)與吸入管(4)相連，其特征在于，在與二圓形槽圓心連線的垂直方向開有高度大于該圓形槽的兩個深孔(5)、(7)，在深孔底部有一小孔(9)將二深孔貫通，并與底部中心的螺紋孔(10)相通，在連有舉升管(1)的圓形槽中沿軸線方向開有兩排小孔(2)，使該圓形槽與兩深孔相通。
2如權(quán)利要求1所述的球塞氣舉井下氣液混合器，其特征在于，將兩個深孔(5)、(7)連通的小孔(9)，其軸線穿過螺紋孔(10)。
3如權(quán)利要求1所述的球塞氣舉井下氣液混合器，其特征在于，在連有舉升管(1)的圓形槽中沿軸線方向開的兩排小孔(2)，其數(shù)量可隨氣液混合器加長而增加。
專利摘要本實用新型涉及石油開采中用于球塞氣舉采油工藝的井下氣液混合器,該混合器為一置于套管中的圓柱體,采用三通式結(jié)構(gòu),其內(nèi)部有兩個相互對稱且底部相通的圓形槽,形成U形通道3,在與二圓形槽圓心連線的垂直方向有兩個底部相互貫通的深孔5、7,并與U形通道3之下的螺紋孔10相通,在圓形槽中沿軸線方向有兩排小孔2,也與深孔5、7相通,從而使球塞通過時不會卡球且阻力小,并保證氣液充分混合,提高了舉升效率。
文檔編號E21B43/16GK2486737SQ01206428
公開日2002年4月17日 申請日期2001年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月1日
發(fā)明者李穎川, 覃斌, 劉建儀 申請人:西南石油學院