油井喷射装置

申请号 CN02807771.7 申请日 2002-03-20 公开(公告)号 CN1279287C 公开(公告)日 2006-10-11
申请人 吉诺维·德米特利耶维奇·哈米涅茨; 发明人 吉诺维·德米特利耶维奇·哈米涅茨;
摘要 本 发明 涉及 泵 送设备。本发明的喷射装置包括一个封隔器、一个管柱和一个钻架,排放口设置于该钻架中,其上安装一个位于本体中的喷射泵。上述本体设有一个用于将活性介质供应到 喷嘴 的通道,一个用于供应泵压出的介质的通道,和一个用于抽空上述介质混合物的通道。本体还包括位于其中和用于供应泵压出介质的通道上方的贯通通道,用于供应泵压出的介质,并与之联接,用于设置一个密封单元。上述密封单元包括一个用于输送泵压出的介质的通道,和一个用于供应用于设置仪器和设备的通道。用于从喷射泵中抽空介质混合物的通道与喷射泵上方管的内部空间联接。密封单元以这样的方式设置,它能够在其内部设置一个机构,该机构将容纳喷射泵的本体装入油井中或者从中抽出。在其底部设有一个用于将自动化测量仪器联接到本体上的 螺纹 孔。
权利要求

1.一种油井喷射装置,包括一个封隔器,一个具有支承件的管 柱,该支承件中设有排放口,位于喷射外壳中的喷射泵安装到该 支承件上,上述喷射泵的上述外壳包括:一个用于将活性介质供应 到喷射泵的喷嘴的通道(7),一个将泵压出井的介质供应到喷射 泵的通道(9),和一个用于从喷射泵中去除介质混合物的通道(10), 在外壳中用于供应泵压出的介质的通道(9)上方,设有一个贯通 通道(11),该贯通通道与用于供应泵压出的介质的通道(9)相 通,且该贯通通道(11)带有一个用于安装密封组件的安装面,该 密封组件包括一个轴向通道,该轴向通道能够导引穿过其自身和用 于供应泵压出的介质的上述通道(9)的缆绳,以便在喷射泵下方 的油井中,将仪器和设备安装在所述缆绳上,所述缆绳能够在喷射 泵工作或不工作时沿井孔移动所述仪器和设备,其特征在于,用于 向喷射泵的喷嘴供应活性介质的通道(7)与排放口相通,并通过 后者与围绕管柱的空间相通,用于从喷射泵中去除介质混合物的通 道(10)与喷射泵上方的管柱的内部空腔相通,该贯通通道(11) 能够这样设计,即通过封闭贯通通道(11),在其中安装一个能够 向油井中发送并从中取出带喷射泵的外壳的装置,在喷射泵的外壳 的底部制有一个用于将自动化测量设备连接到外壳上的螺纹孔,其 中喷射泵的外壳的外径(D)至少比管柱的最小内径(D1)小1.0 毫米,密封组件中轴向通道(14)的直径(D2)至少比缆绳的直 径(D3)大0.01毫米,用于供应泵压出的介质的通道(9)的直径 (D4)至少比缆绳的直径(D3)大2毫米,密封环和保持机构安装 在喷射泵的外壳上。

说明书全文

发明领域

本发明涉及压工程领域,主要涉及用于石油开采的钻井喷射 装置。

现有技术

现有技术中已经知道一种钻井喷射装置,包括安装在油井中开 采套管上的喷射泵,和一个位于上述喷射泵下面开采套管中的地球 物理仪器。(RU2059891C1)。

上述喷射泵装置能够从油井中泵压出不同的抽出介质,如石 油,同时对抽出的介质和井岩层区域进行处理,但上述装置沿套管 向喷射单元的喷嘴供应工作介质,这在某些情况下缩小了上述装置 的应用范围。

在其技术本质以及可实现的结果上与本发明最接近的是一个 钻井喷射装置,包括一个封隔器,一个具有支承件的管柱,其中设 有排放口,位于喷射泵外壳中的喷射泵安装到该支承件上,上述喷 射泵的上述外壳包括:一个用于将活性介质供应到喷射泵的喷嘴的 通道,一个将泵压出井的介质供应到喷射泵的通道,和一个用于从 喷射泵中去除介质混合物的通道,在外壳中用于供应泵压出的介质 的通道上方,设有一个贯通通道,该贯通通道与用于供应泵压出的 介质的该通道相通,且该贯通通道带有一个用于安装密封组件的安 装面,该密封组件包括一个贯通的通道,该贯通通道能够导引穿过 其自身和用于供应泵压出的介质的上述通道的缆绳,以便在喷射泵 下方的油井中,将仪器和设备安装在所述缆绳上,所述缆绳能够在 喷射泵工作或不工作时沿井孔移动所述仪器和设备

(RU2143597C1)。

除此之外,上述钻井喷射装置能够通过降低密封组件上方和下 方的压差而完成在喷射泵安装高度下方的油井中的各种生产作业。 但由于钻井喷射装置结构上各种部件的尺寸之间非最佳的关系,且 由于对于多种应用喷射泵在其外壳中的这样的设置,上述钻井喷射 装置不能完全利用其能

发明内容

本发明的目的是优化钻井喷射装置结构上各部件的设置和尺 寸,且由此提高钻井喷射装置的操作可靠性。
上述目的是由下面的事实实现的,即本发明提供了一种油井喷 射装置,它包括一个封隔器,一个具有支承件的管柱,其中设有排 放口,位于喷射泵外壳中的喷射泵安装到该支承件上,上述喷射泵 的上述外壳包括:一个用于将活性介质供应到喷射泵的喷嘴的通 道,一个将泵压出井的介质供应到喷射泵的通道,和一个用于从喷 射泵中去除介质混合物的通道,在外壳中用于供应泵压出的介质的 通道上方,设有一个贯通通道,该贯通通道与用于供应泵压出的介 质的该通道相通,且该贯通通道带有一个用于安装密封组件的安装 面,该密封组件包括一个轴向通道,该轴向通道能够导引穿过其自 身和用于供应泵压出的介质的上述通道的缆绳,以便在喷射泵下方 的油井中,将仪器和设备安装在所述缆绳上,所述缆绳能够在喷射 泵工作或不工作时沿井孔移动所述仪器和设备,其特征在于,根据 本发明,用于向喷射泵的喷嘴供应活性介质的通道与排放口相通, 并通过后者与围绕管柱的空间相通,用于从喷射泵中去除介质混合 物的通道与喷射泵上方的管柱的内部空腔相通,该贯通通道能够被 这样设计,即通过封闭贯通通道,在其中安装一个能够向油井中发 送并从中取出带喷射泵的外壳的装置,在喷射泵的外壳的底部制有 一个用于将自动化测量设备连接到外壳上的螺纹孔,其中喷射泵的 外壳的外径(D)至少比管柱的最小内径(D1)小1.0毫米,密封组 件中轴向通道的直径(D2)至少比缆绳的直径(D3)大0.01毫米, 用于供应泵压出的介质的通道的直径(D4)至少比缆绳的直径(D3) 大2毫米,密封环和保持机构安装在喷射泵的外壳上。
对油井喷射装置的操作的分析显示,可通过在喷射单元外壳中 更加优化地设置结构部件,并根据严格限定的尺寸制成它们,而提 供其可靠性。特别地,已经发现,用于供应泵压介质的通道的直径 不能任意采用。这是因为下面的事实,过大的通道直径导致单元强 度降低,而过小的通道直径导致喷射泵的容量降低。在这方面已经 发现,将用于供应泵压介质的通道的直径制成比缆绳直径大至少2 毫米,能够将最大量的从油井中泵压出的介质输送到喷射泵,这对 应于喷射泵的最大容量,而液压损失最小。致动上限,应当由喷射 泵结构的强度特征限定,并首先由喷射泵的强度特征限定。在每个 特殊情况下,该值都是单独确定的。在单元操作的过程中对不同的 井模式进行了研究。必须安装和取出位于管柱中的带有喷射泵的外 壳。已经确定,将喷射泵外壳的直径制成比管柱、密封环以及将喷 射泵外壳相对于油井中的支承件保持在其位置的机构的内径小至 少1.0毫米,是值得建议的。结果,排除了外壳粘结在管柱中的可 能性,并确保了介质从外壳上方空间向油井中封隔器下方空间的溢 出。据称,在单元操作的过程中,必须沿井移动安装于缆绳上的仪 器和设备,且同时将流过密封组件的轴向通道的介质流量减到最 小。已经通过将密封组件中轴向通道的直径制成比其上安装仪器和 设备的缆绳直径至少小0.01毫米而实现了这个目的。在喷射泵的底 部设置一个螺纹孔能够自动安装各种测量装置,且由此扩大对井的 研究范围。
这样,本发明的目的-优化单元的结构部件的设置和尺寸,且 由此,提高钻井喷射装置的操作可靠性-已经实现。
附图简介
图1表示所公开油井喷射装置的纵向剖视图。
图2表示油井喷射装置的纵向剖视图,带有用于向油井中发送 和从中取出带喷射泵的外壳的装置,它代替密封组件安装。
本发明的优选实施例
本发明所提出的油井喷射装置包括一个封隔器1、一个具有支 承件3的管柱2,该支承件中设有排放口4,且其上安装有带外壳5 的喷射泵6,上述外壳5包括:一个与排放口4相通的通道7,用于从 围绕管柱2的空间向喷射泵6的喷口8供应活性介质,一个将泵压出 井的介质供应到喷射泵6的通道9,和一个用于从喷射泵6将介质混 合物去除到喷射泵6上方的管柱2的内部空腔中的通道10,在外壳5 中用于供应泵压出的介质的通道9上方,设有一个贯通通道11,该 贯通通道11与通道9相通并带有一个用于安装密封组件13的安装面 12,密封组件13包括一个轴向通道14,该轴向通道14能够导引穿过 其自身和用于供应泵压出的介质的通道9的缆绳15,以在喷射泵6 下方的油井中,将仪器和设备安装在所述缆绳上,所述缆绳能够在 喷射泵6工作或不工作时沿井孔移动所述仪器和设备。贯通通道11 能够这样设计,即通过封闭贯通通道11,在其中安装一个能够向油 井中发送并从中取出带喷射泵6的外壳5的装置17,在喷射泵6的外 壳5的底部具有一个用于与自动化测量设备21的外壳5联接的螺纹 孔18,其中喷射泵6的外壳5的外径(D)至少比管柱2的最小内径 (D1)小1.0毫米,密封组件13中轴向通道14的直径(D2)至少比 缆绳15的直径(D3)大0.01毫米,用于供应泵压出的介质的通道9 的直径(D4)至少比缆绳15的直径(D3)大2毫米,密封环19和保 持机构20安装在喷射泵6的外壳5上。
带有封隔器1和支承件3的管柱2下降到油井中,封隔器安装于 生产岩层上方。然后将封隔器1放入操作位置,在此处分割围绕管 柱2的井空间。然后将带有喷射泵6和密封组件13的外壳5以及设置 于缆绳15上的仪器和设备下降到油井中。用保持机构20将带有喷射 泵6的外壳5固定在支承件3中。将工作介质,如、盐溶液等泵压 到围绕管柱2的孔间隙中。工作介质从该孔间隙流过口4和通道7, 进入喷射泵6的活性喷嘴8中。在将工作介质泵压经过活性喷嘴8之 后数秒内,在其出口形成一个稳定射流,该射流流出喷嘴8,夹带 着围绕它的介质进入喷射泵6中,结果首先在用于供应泵压出的介 质的通道9中,然后在油井中的封隔器空间中产生压降,从而在生 产岩层上产生一个向下的压力。压降值取决于工作介质经过活性喷 嘴8的速度,而这个速度又取决于泵压出的介质排放到封隔器1上方 的孔间隙中的压力。结果,岩层介质沿管柱2前进,经过通道9进入 喷射泵6中,在此处与工作介质混合,介质的混合物通过工作介质 的能量沿管柱2从油井中流到表面上。在用安装于缆绳15上的设备 或仪器16泵压出岩层介质的过程中,对泵压出的岩层介质的参数进 行监测,由物理场对生产岩层产生影响。根据设定的任务,能够沿 井移动仪器和设备16。如果不需要在喷射泵6的外壳5下方的缆绳15 上安装仪器和设备,则将装置17安装在贯通通道11中,而不是密封 组件13中,如果以后安装在外壳5上,则用装置17将带有喷射泵6 的外壳5和自动化测量设备21安装到管柱2中并从中取出。
工业实用性
本发明可应用于测试、开发和操作油气井以及对它们上进行维 修工作的过程中。
QQ群二维码
意见反馈