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

申请日：2017-08-31

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109424343B

主分类号：E21B43/24

分类号：E21B43/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2019.03.29#实质审查的生效;2019.03.05#公开

摘要：本发明公开了一种伴注井口及井口伴注方法，伴注井口包括注汽四通、空心抽油杆、实心光杆，注汽四通安装在井口上，还包括注汽密封泵泵筒、注汽密封泵柱塞，所述注汽密封泵柱塞安装在注汽密封泵泵筒中，其中，注汽密封泵柱塞上端连接实心光杆，注汽密封泵柱塞下端连接空心抽油杆，所述注汽密封泵柱塞开设径向的注汽筛孔，所述注汽密封泵泵筒上端连接注汽四通，所述注汽密封泵泵筒下端插入油管内，所述油管位于套管内。本发明应用于稠油井井口注蒸汽，也可应用于高凝油井井口注蒸汽，实现对井筒的蒸汽注入，提高井筒产出液温度。

主权项：1.一种伴注井口，包括注汽四通、空心抽油杆、实心光杆，注汽四通安装在井口上，其特征在于，还包括注汽密封泵泵筒、注汽密封泵柱塞，所述注汽密封泵柱塞安装在注汽密封泵泵筒中，其中，注汽密封泵柱塞上端连接实心光杆，注汽密封泵柱塞下端连接空心抽油杆，所述注汽密封泵柱塞开设径向的注汽筛孔，所述注汽密封泵泵筒上端连接注汽四通，所述注汽密封泵泵筒下端插入油管内，所述油管位于套管内；所述井口顶部开设密封口，注汽四通侧方分别开设注汽口、产液口、套管连接口，所述密封口穿过实心光杆，所述注汽口依次连通注汽筛孔、注汽密封泵柱塞的内腔、空心抽油杆的内腔，所述产液口连通油管，所述套管连接口连通套管；所述密封口处设置复合密封装置，所述注汽口设置注汽闸门，所述产液口设置产出液闸门，所述套管连接口设置套管闸门；所述复合密封装置包括自下而上依次设置的光杆硬密封、光杆软密封，实心光杆穿设在光杆硬密封、光杆软密封中；所述光杆软密封环抱实心光杆，通过挤压、压紧实心光杆实现对实心光杆的一级密封；光杆硬密封与实心光杆通过间隙配合实现硬密封；注汽密封泵泵筒与注汽密封泵柱塞通过间隙配合实现组合密封；伴注方法包括注汽过程和出液过程，其中注汽过程步骤为：实心光杆上下运动时，光杆软密封和光杆硬密封组合实现对实心光杆的复合密封，同时注汽密封泵泵筒和注汽密封泵柱塞组合实现硬密封；由注汽闸门、注汽密封泵泵筒、光杆软密封、注汽筛孔、注汽密封泵柱塞、空心抽油杆组成注汽通道；注汽时，打开注汽闸门，注入蒸汽依次进入注汽密封泵泵筒、注汽筛孔、注汽密封泵柱塞、空心抽油杆，从而完成从井口到井筒的蒸汽注入过程；所述出液过程步骤为：实心光杆上行，光杆软密封和光杆硬密封组合实现对实心光杆的复合密封，同时注汽密封泵泵筒和注汽密封泵柱塞组合实现硬密封；由产出液闸门、油管组成产液通道；产出液由油管与空心抽油杆环形空间提升到油管与注汽密封泵泵筒的环形空间，打开产出液闸门，产出液进入地面集输管道，则完成井筒产出液从井口的出液过程。

全文数据：一种伴注井口及井口伴注方法技术领域本发明涉及石油开采技术，具体地说是一种伴注井口及井口伴注方法。背景技术胜利油田稠油储量丰富，由于原油粘度高，开采难度大，大多采用多轮次蒸汽吞吐方式进行生产。现有伴蒸汽注入工艺的采油井口多为空心光杆密封工艺，井下配套空心抽油杆工艺；在实施时增设有地面注汽工艺，即注入蒸汽先经过地面注汽管线，然后经过空心光杆和空心抽油杆实现伴注采油；与空心光杆连接的注汽管线需要架设固定在一定高度，其在工作时随空心光杆上下运动，将存在磨损管线泄漏蒸汽的安全隐患。经过检索注汽、采油等关键词，申请号201120533977.1，公开日2012-09-19公开了一种注汽采油多用井口装置，包括底法兰、油管头四通总成、变扣短节、组合密封元件、悬挂器和采油树总成；底法兰与油管头四通总成的下端连接，油管头四通总成的上端与采油树总成连接；变扣短节设在油管头四通总成的内腔，悬挂器下端通过螺纹与变扣短节的上端连接，悬挂器与油管头四通总成的腔壁之间使用组合密封元件密封。以上公开技术虽然为有杆采油，但整体的技术方案、解决的技术问题、有益效果等均不相同，也不存在任何技术启示。发明内容本发明的目的在于提供一种伴注井口及井口伴注方法，井口采用实心光杆、软硬组合密封实现动密封以提供独立的注汽通道、独立的采液通道。应用于稠油井井口注蒸汽，也可应用于高凝油井井口注蒸汽，实现对井筒的蒸汽注入，提高井筒产出液温度。为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种伴注井口，包括注汽四通、空心抽油杆、实心光杆，注汽四通安装在井口上，还包括注汽密封泵泵筒、注汽密封泵柱塞，所述注汽密封泵柱塞安装在注汽密封泵泵筒中，其中，注汽密封泵柱塞上端连接实心光杆，注汽密封泵柱塞下端连接空心抽油杆，所述注汽密封泵柱塞开设径向的注汽筛孔，所述注汽密封泵泵筒上端连接注汽四通，所述注汽密封泵泵筒下端插入油管内，所述油管位于套管内。所述井口顶部开设密封口，注汽四通侧方分别开设注汽口、产液口、套管连接口，所述密封口穿过实心光杆，所述注汽口依次连通注汽筛孔、注汽密封泵柱塞的内腔、空心抽油杆的内腔，所述产液口连通油管，所述套管连接口连通套管。所述密封口处设置复合密封装置，所述注汽口设置注汽闸门，所述产液口设置产出液闸门，所述套管连接口设置套管闸门。所述复合密封装置包括自下而上依次设置的光杆硬密封、光杆软密封，实心光杆穿设在光杆硬密封、光杆软密封中。所述光杆软密封环抱实心光杆，通过挤压、压紧实心光杆实现对实心光杆的一级密封；光杆硬密封与实心光杆通过间隙配合实现硬密封；注汽密封泵泵筒与注汽密封泵柱塞通过间隙配合实现组合密封。为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种伴注井口的伴注方法，包括注汽过程和出液过程，其中注汽过程步骤为：实心光杆上下运动时，光杆软密封和光杆硬密封组合实现对实心光杆的复合密封，同时注汽密封泵泵筒和注汽密封泵柱塞组合实现硬密封；由注汽闸门、注汽密封泵泵筒、光杆软密封、注汽筛孔、注汽密封泵柱塞、空心抽油杆组成注汽通道；注汽时，打开注汽闸门，注入蒸汽依次进入注汽密封泵泵筒、注汽筛孔、注汽密封泵柱塞、空心抽油杆，从而完成从井口到井筒的蒸汽注入过程。所述出液过程步骤为：实心光杆上行，光杆软密封和光杆硬密封组合实现对实心光杆的复合密封，同时注汽密封泵泵筒和注汽密封泵柱塞组合实现硬密封；由产出液闸门、油管组成产液通道；产出液由油管与空心抽油杆环形空间提升到油管与注汽密封泵泵筒的环形空间，打开产出液闸门，产出液进入地面集输管道，则完成井筒产出液从井口的出液过程。本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：1、井口采用实心光杆、井下采用空心抽油杆、软硬组合密封实现动密封。2、常规井口增设专用注汽四通，其内部悬挂注汽密封泵分隔井口油管内部空间，形成单独的注汽通道和单独的采液通道，且注汽通道内置于油管内。附图说明图1、图2为本发明一种伴注井口在井口可持续注汽时的结构示意图。图2为本发明一种伴注井口在井口出液时的结构示意图。图中：注汽闸门1、产出液闸门2、套管闸门3、实心光杆4、光杆软密封5、光杆硬密封6、注汽筛孔7、套管8、油管9、注汽密封泵泵筒10、注汽密封泵柱塞11、空心抽油杆12。具体实施方式有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。如附图1至图2所示，一种伴注井口，包括注汽四通、空心抽油杆12、实心光杆4，注汽四通安装在井口上，还包括注汽密封泵泵筒10、注汽密封泵柱塞11，所述注汽密封泵柱塞安装在注汽密封泵泵筒中，其中，注汽密封泵柱塞11上端连接实心光杆4，注汽密封泵柱塞下端连接空心抽油杆12，所述注汽密封泵柱塞开设径向的注汽筛孔7，所述注汽密封泵泵筒上端连接注汽四通，所述注汽密封泵泵筒10下端插入油管9内，所述油管位于套管8内。所述井口顶部开设密封口，注汽四通侧方分别开设注汽口、产液口、套管连接口，所述密封口穿过实心光杆，所述注汽口依次连通注汽筛孔7、注汽密封泵柱塞的内腔、空心抽油杆的内腔，所述产液口连通油管9，所述套管连接口连通套管8。所述密封口处设置复合密封装置，所述注汽口设置注汽闸门1，所述产液口设置产出液闸门2，所述套管连接口设置套管闸门3。所述复合密封装置包括自下而上依次设置的光杆硬密封6、光杆软密封5，实心光杆4穿设在光杆硬密封、光杆软密封中。所述光杆软密封环抱实心光杆，通过挤压、压紧实心光杆实现对实心光杆的一级密封；光杆硬密封与实心光杆通过间隙配合实现硬密封；注汽密封泵泵筒与注汽密封泵柱塞通过间隙配合实现组合密封。如附图1至图2所示，本示例所有闸门设为对称双翼闸门，注汽闸门1安装在注汽四通的左侧，为保证安全持续注汽，注汽四通右侧安装一备用注汽闸门；产出液闸门2在井口油管四通左侧安装，右侧安装一个产出液闸门备用；套管闸门3在井口套管四通左侧安装，右侧安装一个套管闸门备用。如附图1所示，本示例井筒内有套管8、油管9、注汽密封泵泵筒10、注汽密封泵柱塞11、空心抽油杆12组成。注汽过程，实心光杆4上下运动时，光杆软密封5和光杆硬密封6组合实现对实心光杆4的复合密封，同时注汽密封泵泵筒10和注汽密封泵柱塞11组合实现硬密封；由注汽闸门1、注汽密封泵泵筒10、实心光杆4、光杆软密封5、光杆硬密封6、注汽筛孔7、注汽密封泵柱塞11、空心抽油杆12组成注汽通道；注汽时，打开注汽闸门1，注入蒸汽依次进入注汽密封泵泵筒10、注汽筛孔7、注汽密封泵柱塞11、空心抽油杆12，从而完成从井口到井筒的蒸汽注入过程。出液过程，实心光杆4上行，光杆软密封5和光杆硬密封6组合实现对实心光杆4的复合密封，同时注汽密封泵泵筒10和注汽密封泵柱塞11组合实现硬密封；由产出液闸门2、油管9、注汽密封泵泵筒10、注汽密封泵柱塞11、空心抽油杆12组成产液通道；产出液由油管9与空心抽油杆12环形空间提升到油管9与注汽密封泵泵筒10的环形空间，打开产出液闸门2，产出液进入地面集输管道，则完成井筒产出液从井口的出液过程。具体实施时，套管8悬挂于套管四通内，油管9悬挂于油管四通内，注汽密封泵泵筒10悬挂于注汽四通内。光杆软密封5环抱实心光杆4，实心光杆4内置于光杆硬密封6中，实心光杆4下端与注汽密封泵柱塞11相连、注汽密封泵柱塞11内置于注汽密封泵泵筒10中，注汽密封泵柱塞11下端连接空心抽油杆12、空心抽油杆12内置于油管9、油管9内置于套管8中。以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

权利要求：1.一种伴注井口，包括注汽四通、空心抽油杆、实心光杆，注汽四通安装在井口上，其特征在于，还包括注汽密封泵泵筒、注汽密封泵柱塞，所述注汽密封泵柱塞安装在注汽密封泵泵筒中，其中，注汽密封泵柱塞上端连接实心光杆，注汽密封泵柱塞下端连接空心抽油杆，所述注汽密封泵柱塞开设径向的注汽筛孔，所述注汽密封泵泵筒上端连接注汽四通，所述注汽密封泵泵筒下端插入油管内，所述油管位于套管内。2.根据权利要求1所述的一种伴注井口，其特征在于，所述井口顶部开设密封口，注汽四通侧方分别开设注汽口、产液口、套管连接口，所述密封口穿过实心光杆，所述注汽口依次连通注汽筛孔、注汽密封泵柱塞的内腔、空心抽油杆的内腔，所述产液口连通油管，所述套管连接口连通套管。3.根据权利要求2所述的一种伴注井口，其特征在于，所述密封口处设置复合密封装置，所述注汽口设置注汽闸门，所述产液口设置产出液闸门，所述套管连接口设置套管闸门。4.根据权利要求3所述的一种伴注井口，其特征在于，所述复合密封装置包括自下而上依次设置的光杆硬密封、光杆软密封，实心光杆穿设在光杆硬密封、光杆软密封中。5.根据权利要求4所述的一种伴注井口，其特征在于，所述光杆软密封环抱实心光杆，通过挤压、压紧实心光杆实现对实心光杆的一级密封；光杆硬密封与实心光杆通过间隙配合实现硬密封；注汽密封泵泵筒与注汽密封泵柱塞通过间隙配合实现组合密封。6.一种伴注井口的伴注方法，其特征在于，包括注汽过程和出液过程，其中注汽过程步骤为：实心光杆上下运动时，光杆软密封和光杆硬密封组合实现对实心光杆的复合密封，同时注汽密封泵泵筒和注汽密封泵柱塞组合实现硬密封；由注汽闸门、注汽密封泵泵筒、光杆软密封、注汽筛孔、注汽密封泵柱塞、空心抽油杆组成注汽通道；注汽时，打开注汽闸门，注入蒸汽依次进入注汽密封泵泵筒、注汽筛孔、注汽密封泵柱塞、空心抽油杆，从而完成从井口到井筒的蒸汽注入过程。7.根据权利要求6所述的一种伴注井口的伴注方法，其特征在于，所述出液过程步骤为：实心光杆上行，光杆软密封和光杆硬密封组合实现对实心光杆的复合密封，同时注汽密封泵泵筒和注汽密封泵柱塞组合实现硬密封；由产出液闸门、油管组成产液通道；产出液由油管与空心抽油杆环形空间提升到油管与注汽密封泵泵筒的环形空间，打开产出液闸门，产出液进入地面集输管道，则完成井筒产出液从井口的出液过程。

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