[实用新型]一种防砂油嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油开采井的控制装置，特别涉及一种位于井口上的控制装置防砂帽。

背景技术

流体在管道内的流动分为层流、湍流和过度流动，其中，层流流体分层流动，相邻两层流体间只作相对滑动，流层间没有横向混杂，流体质点只有轴向运动；湍流是流体流速超过某一数值时，流体不再保持分层流动，而是向各个方向运动，有垂直于管轴方向的分速度，各流层将混淆起来，并出现涡旋，这种流动状态叫湍流，湍流流体质点除有轴向运动和径向运动外，还相互碰撞和混合，流体作湍流时所消耗的能量比层流多；过度流动是介于层流与湍流间的流动状态，很不稳定。

油田在开采石油的过程中，地层原油中含有大量岩屑、沙砾及作业队伍遗留在井筒内工具的易损附件，这些杂质会随着原油一起被开采出来，导致油井中流出的石油流体中含有大量的砂砾。沙砾一般分为：粉砂(0.01～0.1mtn)、细砂(0.1～0.25mm)、中砂(0.25～0.5mm)、粗砂(0.5～1mm)、细砾(1～20mm)。

开采石油时为了有效控制地层压力的释放及流体流速，采油通道在到达地面时与地面上安装的采油树相连接。原油通过与采油树相连接的输油管输送到炼油塔进行提炼。为了防止原油中含有的大量的沙砾进入炼油塔，损坏炼油设备，提高油品质量，通常在原油流经采油树后，在采油树的管道内设置普通的防砂油嘴，防砂油嘴的底部与采油树的输油管丝扣连接，防砂油嘴的顶端设置防砂帽，其中防砂帽上开设一定孔径的进油孔。这样，原油、小于防砂帽孔径的沙砾及其它液体介质通过防砂帽的进油孔即防砂孔进入防砂油嘴的输油管道，而大于防砂帽进油孔孔径的沙砾等杂质则被阻挡在防砂帽之外，不能进入防砂油嘴的内部，既分离了沙砾又有效的控制了原油的压力及流速。

但是，油嘴的防砂帽会因为岩屑、沙砾而经常被堵。导致油井不能正常生产，影响了生产时效，降低了油井产量，为了及时处理被堵塞的油嘴，维持正常生产，需要增加现场工作人员。造成了人力资源的浪费、增加了劳动强度，而且又增加了生产成本。

原油从油田地层中被送入采油树的管道内，形成的石油流体。石油流体中的沙砾在通过油嘴的进油孔时被节流，液体在油嘴处形成嘴流，由于颗粒呈现不规则形状，会出现较大颗粒或大量微小颗粒同时通过细小孔道，造成油嘴堵塞。油嘴堵塞后，如果不能准确及时的发现和疏通，则导致油井压力升高，井口流程刺漏，造成油井敞喷，地层压力系统变化，地层出砂加剧，掩埋油层，严重的会造成井壁坍塌，油井停产；造成原油泄漏，污染环境，加大工作量。

油嘴在使用一段时间后会出现油嘴孔道变大的情况，由于细小砂粒在高速高压的情况下通过油嘴孔径，砂粒与孔道发生打磨，造成油嘴孔道直径变大，不能正常控制生产压差，影响油井长期稳产高产。

目前，开采时油田常用的是一种简易圆柱形防砂帽20(如图1所示)，其整体呈圆柱形，圆柱形防砂帽的柱体201的一端为平面形的防砂帽202，防砂帽202与柱体201成一体连接，形成油嘴的封闭端；柱体201的另一端与出油管道通过螺纹或法兰相连接，在圆柱体的封闭端防砂帽202和靠近封闭端的柱体201上设置若干个孔径不同的进油孔203，以便截留原油中携带的沙砾，使开采的石油从进油孔中顺利流出。进油孔的孔径一般为3-5mm，由于混杂有沙粒的石油以平流的方式直接从油嘴中流出，粒径较大的砂砾或大量微小颗粒同时通过进油孔时将油嘴的进油孔的堵塞。

目前通常使用的防砂帽由于石油和沙粒以层流的方式通过进油孔，同时油流的压力大、流速高，容易导致防砂帽的进油孔孔径刺损变大，致使油嘴报废，无法长时间使用，油嘴使用寿命短。

公告号为CN201024983Y的中国实用新型专利公开了一种用于石油开采过程中自喷井生产管理作业时，控制油井油压、产量的可调式油井滤网油嘴，包括油嘴主体、油嘴滤网、嘴芯、橡胶圈，油嘴主体与油嘴滤网连接，油嘴主体内设有嘴芯，油嘴主体与嘴芯之间装有橡胶圈。

公告号为201184174Y的中国实用新型专利公开了一种油田自喷井上使用的原油喷油嘴，包括连接座和防沙套，连接座有出油油道，在连接座的出油油道中设有喷孔构件，该喷孔构件设有孔径小于等于出油油道口径的喷孔，且与出油油道活动连接。该实用新型专利的防砂套为圆柱体形，容易造成进油孔的堵塞，并且油流中的高流速的砂粒与孔道容易发生打磨，使进油孔孔径增大，不能正常控制生产压差，影响油井长期稳产高产。

发明内容