一种多通道流体输送装置和一种多流体输送方法与流程

1.本发明属于石油开发开采技术领域，具体涉及一种多通道流体输送装置和一种多流体输送方法。


背景技术：

2.油管是石油钻采行业采油工程中建立目的层(油层或水层)和地面装置之间通道的重要的管柱部件，是抽油、注水以及酸化压裂等作业工序中不可或缺的。当前为实现钻井效益的最大化，往往一口井要钻开多个目的层，在后期开发时采取分隔封堵的技术进行分层开发，即一段时间内，只开发一个目的层。
3.现有技术中，常见的标准化油管，管体本身都是单一通道，即一根管子，两端是接头，接头分为整体式的和非整体式的(即带接箍的)。用这种油管建立的地层和地表之间的单一通道，只能一次开发一个目的层，不能多层同步开发，在开发其他目的层时，也需要重新起下油管，打开目的层，而起下油管就要引进修井机进行作业，耗时耗力，引起油田作业成本的增加。


技术实现要素：

4.为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种多通道流体输送装置和一种多流体输送方法，以实现不同流体的输送要求。
5.根据本发明的第一方面，本发明提供了一种多通道流体输送装置，包括：外管柱；若干个内管柱，其设置在外管柱内，其中，外管柱和各内管柱的轴线平行，外管柱与各内管柱之间形成输送腔体；以及支撑装置，其设置在输送腔体内，用于将各内管柱固定于外管柱内。其中，各内管柱设置成：各内管柱相对独立；各内管柱的内径不同；各内管柱相对于外管柱的下入深度为预设值。
6.在一些实施例中，多通道流体输送装置还包括电缆防护管柱，其与内管柱间隔设置在外管柱内，电缆防护管柱和内管柱的轴线平行，支撑装置还用于将电缆防护管柱固定于外管柱内，电缆防护管柱内用于设置点火电缆和热电偶电缆。
7.在一些实施例中，支撑装置构造为板体结构，板体结构所在的平面与外管柱的轴线平行，其中，支撑装置沿外管柱的轴线方向以预设距离间隔设置若干个。
8.在一些实施例中，电缆防护管柱包括外层管体和内层防护层，内层防护层套接且贴附于外层管体的内周壁上，点火电缆和热电偶电缆设置在内层防护层内。
9.在一些实施例中，外管柱的内周壁贴附设置有铠装层。
10.在一些实施例中，外管柱和内管柱的材质均为不锈钢。
11.根据本发明的第二方面，本发明提供了一种多流体输送方法，应用于上述多通道流体输送装置，多流体输送方法包括：提供外管柱；提供若干个内管柱，各内管柱设置在外管柱内，外管柱和各内管柱的轴线平行，外管柱与各内管柱之间形成输送腔体；各内管柱相对独立设置，各内管柱构造成不同内径，各内管柱相对于外管柱的下入深度为预设值；提供
支撑装置，其设置在输送腔体内，通过连接工艺将外管柱和内管柱固定连接；将所需的不同流体分别通过输送腔体和内管柱输送至井底，并将混合流体注入目标油藏。
12.在一些实施例中，多流体输送方法的步骤还包括：当用于稠油油藏分层注水时，各内管柱的下入深度不同；当用于热水复合驱替、多元热流体驱替时，各内管柱的下入深度相同。
13.在一些实施例中，当需要注入或在外管柱内产生腐蚀性流体时，注入水的同时注入缓蚀剂。
14.在一些实施例中，多流体输送方法的步骤还包括：提供电缆防护管柱，将电缆防护管柱与内管柱间隔设置在外管柱内，将电缆防护管柱和内管柱的轴线平行，通过支撑装置将电缆防护管柱与外管柱固定连接；在电缆防护管柱内设置点火电缆和热电偶电缆。
15.本发明的多通道流体输送装置具有以下几方面的优点：1)本发明的多通道流体输送装置能够实现从地面到井底的多种流体输送要求，能够适用于稠油油藏分层注水、热水复合驱替、多元热流体驱替等多种情况的使用；2)本发明的多通道流体输送装置的支撑装置在满足对内管柱的有效固定的同时，能够节省支撑装置的材料，又能够不影响流体的输送，从而提高大流量流体通过输送腔体输送的灵活性。
附图说明
16.图1为本发明实施例的多通道流体输送装置的结构示意图；
17.图2为本发明实施例的多流体输送方法的流程示意图。
具体实施方式
18.为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种多通道流体输送装置和一种多流体输送方法做进一步详细的描述。
19.图1为本发明实施例的多通道流体输送装置的结构示意图。如图1所示，该多通道流体输送装置100，包括：外管柱1；若干个内管柱2，其设置在外管柱1内。其中，外管柱1和各内管柱2的轴线平行，外管柱1与各内管柱2之间形成输送腔体3；以及支撑装置4，其设置在输送腔体3内，用于将各内管柱2固定于外管柱1内。其中，各内管柱2设置成：各内管柱2相对独立；各内管柱2的内径不同；各内管柱2相对于外管柱1的下入深度为预设值。
20.该实施例中所提到的多通道流体输送装置100输送的流体包括但不限于燃料、气体、液体等。本技术中，输送腔体3可用于输送气体，若干个内管柱2可分别用于输送燃料和液体。本技术中，气体可为空气或氧气，燃料可为柴油或天然气，液体可为水。本技术中，将各内管柱2的内径设置为不同，可使得燃料和液体的输送比例满足具体的输送要求。本技术中，支撑装置4在固定内管柱2的同时，还能够有效地防止内管柱2之间产生缠绕、内管柱2与外柱管之间产生摩擦以及变形等问题的发生。
21.本发明实施例的多通道流体输送装置100在具体使用时，例如，用于稠油油藏分层注水使用时，可将各内管柱2相对于外管柱1的下入深度设置为不同，具体的下入深度可根据油层深度进行设计。还例如，用于热水复合驱替、多元热流体驱替使用时，可将各内管柱2相对于外管柱1的下入深度设置为相同。
22.需要说明的是，当本发明的多通道流体输送装置100只需输送一种介质时，也可在
外管柱1内设置一根内管柱2使用。还需要说明的是，本发明的输送腔体3和内管柱2内输送的介质不做限定，输送腔体3和内管柱2均可用于输送流体，也可用于输送电缆等井下监测装置，可根据实际需要进行配合输送。
23.请继续参照图1，在一些实施例中，多通道流体输送装置100还包括电缆防护管柱5，其与内管柱2间隔设置在外管柱1内，电缆防护管柱5和内管柱2的轴线平行，支撑装置4还用于将电缆防护管柱5固定于外管柱1内，电缆防护管柱5内用于设置点火电缆和热电偶电缆。通过该设置，本发明的多通道流体输送装置100可使用点火电缆和热电偶电缆进行点火。
24.请继续参照图1，在一些实施例中，支撑装置4可构造为板体结构41，板体结构41所在的平面与外管柱1的轴线平行。其中，支撑装置4沿外管柱1的轴线方向以预设距离间隔设置若干个。
25.本技术中，内管柱2通过支撑装置4进行固定，支撑装置4可通过焊接的方式或以复合材料填充的方式实现对内管柱2的固定。本技术中，支撑装置4以预设距离间隔设置若干个，预设距离可为100m。通过该设置，在满足对内管柱2的有效固定的同时，即能够节省支撑装置4的材料，又能够不影响流体的输送，从而提高大流量流体通过输送腔体3输送的灵活性。
26.请继续参照图1，在一些实施例中，电缆防护管柱5可包括外层管体51和内层防护层52，内层防护层52套接且贴附于外层管体51的内周壁上，点火电缆和热电偶电缆设置在内层防护层52内。通过该设置，可通过内层防护层52对点火电缆和热电偶电缆进行有效地防护。
27.在一些实施例中，本发明的多通道流体输送装置100的外管柱1的外径可为70mm至100mm，壁厚可为3mm至5mm，例如，外管柱1的外径可优选为88.9mm，外管柱1的壁厚可优选为4mm。内管柱2的外径可为20mm至50mm，壁厚可为1mm至2mm。例如，当内管柱2包括输送水内管和输送燃料内管时，输送水内管的外径可优选为38.1mm，壁厚可优选为1.5mm；输送燃料内管的外径可优选为25.4mm，壁厚可优选为1mm。电缆防护管柱5的外径可为10mm至20mm，壁厚可为0.5mm至2mm，例如，电缆防护管柱5的外径可优选为12mm，壁厚可优选为1mm。
28.通过上述设置的数据，本发明实施例的多通道流体输送装置100可适用于7in、9-5/8in套管井。同时，可将多通道流体输送装置100的地面入口处压力设置为19mpa，输送空气量为8209nm3/h，输送水量为12.5t/h，输送燃料量为560kg/h，输送顺序为空气，水，燃料，从而能够在点火后产生的多元热流体向地层注入量为12.5t/h。此外，可用于向2250m深的注入井中注入多元热流体。
29.请继续参照图1，在一些实施例中，外管柱1的内周壁贴附设置有铠装层6。
30.本技术中所提到的铠装层6指的是在外管柱1的内周壁加装一层金属保护，该铠装层6呈螺旋型设置在外管柱1的内周壁上。通过在外管柱1的内周壁设置铠装层6能够起到支撑外管柱1、使内部结构更为紧凑的效果。
31.在一些实施例中，外管柱1和内管柱2的材质均可为不锈钢。优选地，外管柱1和内管柱2的材质为316l不锈钢。通过该设置，外管柱1和内管柱2能够耐受100-340℃高温，同时，在井底时能承受最高注入压力为25mpa。
32.图2为本发明实施例的多流体输送方法的流程示意图。如图2所示，该多流体输送
方法200，应用于上述多通道流体输送装置100，多流体输送方法200包括：s1，提供外管柱1；s2，提供若干个内管柱2，各内管柱2设置在外管柱1内，外管柱1和各内管柱2的轴线平行，外管柱1与各内管柱2之间形成输送腔体3；各内管柱2相对独立设置，各内管柱2构造成不同内径，各内管柱2相对于外管柱1的下入深度为预设值；s3，提供支撑装置4，其设置在输送腔体3内，通过连接工艺将外管柱1和内管柱2固定连接；s4，将所需的不同流体分别通过输送腔体3和内管柱2输送至井底，并将混合流体注入目标油藏。
33.在一些实施例中，多流体输送方法200的步骤还包括：当用于稠油油藏分层注水时，各内管柱2的下入深度不同；当用于热水复合驱替、多元热流体驱替时，各内管柱2的下入深度相同。
34.在一些实施例中，当需要注入或在外管柱1内产生腐蚀性流体时，注入水的同时注入缓蚀剂。
35.在一些实施例中，多流体输送方法200的步骤还包括：提供电缆防护管柱5，将电缆防护管柱5与内管柱2间隔设置在外管柱1内，将电缆防护管柱5和内管柱2的轴线平行，通过支撑装置4将电缆防护管柱5与外管柱1固定连接；在电缆防护管柱5内设置点火电缆和热电偶电缆。
36.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
37.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“厚度”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。