[发明专利]同心管分层注汽系统及方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种注汽系统及方法，尤其有关于一种应用于中深层稠油油藏的同心管分层注汽系统及方法。

背景技术

目前，辽河油田是多层稠油油藏，分层蒸汽驱工艺技术是稠油油藏开发的主要方法。采用注蒸汽的方法进行稠油开采，需要配合使用注汽井口装置和连接在注汽井口装置下方并位于井内的同心管分层汽驱管柱将热蒸汽注入井内不同生产层中。

现有的注汽井口装置，大体包括大四通、外管小四通、内管小四通和测试闸阀。其中，大四通的侧端固定安装有套管闸阀，大四通的顶端与外管小四通的底端固定安装在一起，外管小四通的侧端固定安装有外管注汽闸阀，外管小四通的顶端与内管小四通的底端固定安装在一起，内管小四通的侧端固定安装有内管注汽闸阀，内管小四通的顶端与测试闸阀的底端固定安装在一起，在外管小四通内有能穿过大四通进入套管的外管油管挂。

在使用时，大四通的底端与套管的顶端固定安装在一起，内管小四通悬挂内注汽管，外管小四通的外管油管挂悬挂外注汽管。采用该注汽井口装置进行蒸汽分配输送时，由于井口装置的体积大、井口高，一方面会影响输送效率，另一方面，蒸汽在井口装置内的输送距离较长，蒸汽很容易渗漏，影响输送至同心管分层汽驱管柱注汽量的准确性。

现有的同心管分层汽驱管柱，主要是在套管内下入隔热管，隔热管顺序连接上封隔器、注汽筛管和下封隔器，上、下封隔器用于密封隔热管与套管之间的环空；进一步，在隔热管内下入内注汽管与内封隔器，内封隔器用于密封隔热管与内注汽管之间的环空。

在向管柱内注蒸汽时，隔热管与内注汽管环空中的蒸汽，通过注汽筛管注入至上层油层中，下层油层接受来自内注汽管中的蒸汽。采用该种同心式分层注汽管柱进行分层注汽时，由于内注汽管与隔热管之间通过内封隔器而固定连接在一起，井下管柱受热蒸汽的影响会产生一定的伸缩性，由于内注汽管与隔热管之间不能相对移动，而使内注汽管、隔热管产生的热应力无法释放，影响注汽效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种同心管分层注汽系统，能够调整由锅炉过来的蒸汽干度，并实现双流道分层注汽，在注汽过程中可保证注汽量的准确性，并可对井内因高温使管柱产生的热应力变形提供一定的补偿，提高注汽效果的同时避免管柱破坏的情况发生。

本发明的另一目的是提供一种同心管分层注汽方法，能够调整由锅炉过来的蒸汽干度，并实现双流道分层注汽，在注汽过程中可保证注汽量的准确性，并可对井内因高温使管柱产生的热应力变形提供一定的补偿，提高注汽效果的同时避免管柱破坏的情况发生。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种同心管分层注汽系统，所述同心管分层注汽系统包括：

蒸汽分配装置，其具有蒸汽入口通道，所述蒸汽入口通道的出口端通过等干度分配室分别连接有第一蒸汽出口通道和第二蒸汽出口通道，在所述蒸汽入口通道内沿蒸汽流入方向依次设有旋流器和混相器；

井口装置，其包括双管四通，所述双管四通内设有内注汽流道，在所述内注汽流道的外围设有圆弧状的外注汽流道，所述双管四通的侧壁上分别开设有与所述内注汽流道、所述外注汽流道分别相连通的内注汽口、外注汽口，所述内注汽口与所述第一蒸汽出口通道相连，所述外注汽口与所述第二蒸汽出口通道相连；

同心式分层注汽管柱，其连接在井口装置的下端，所述同心式分层注汽管柱具有内注汽管柱和套设在所述内注汽管柱外的外注汽管柱，所述内注汽管柱具有内注汽通道，所述外注汽管柱与所述内注汽管柱之间形成有环形注汽通道，所述井口装置的内注汽流道与所述内注汽通道相连通，所述井口装置的外注汽流道与所述环形注汽通道相连通；且所述外注汽管柱具有间隔设置的上封隔器和下封隔器，在所述上封隔器与下封隔器之间设有使所述环形注汽通道与井筒环空相连通的同心配气装置，所述下封隔器的下端连接有伸缩式滑动密封装置，所述伸缩式滑动密封装置密封设置在所述内注汽管柱与所述外注汽管柱之间。

在优选的实施方式中，所述蒸汽分配装置的第一蒸汽出口通道、第二蒸汽出口通道上分别设有干度流量计和流量截止阀。

在优选的实施方式中，所述井口装置还包括大四通，所述大四通内开设有呈十字交叉状的横向通道和纵向通道，在所述纵向通道的上端密封设有隔热管悬挂器，所述隔热管悬挂器具有注汽通孔；所述双管四通连接在所述大四通的上部，所述外注汽流道的下端径向向内延伸形成有扩散流道，所述扩散流道位于所述内注汽流道的下方，所述内注汽流道的下端连接有油管接头，所述扩散流道与所述隔热管悬挂器的注汽通孔相对，所述油管接头伸入所述注汽通孔内。