本實用新型涉及石油開采的技術領域，具體而言，涉及一種分層注氣裝置。

背景技術：

在石油開采過程中，有時會遇到高壓凝析氣田，該氣田具有兩個不連通的主力氣層。為保證氣田的順利開發(fā)、提高氣藏的最終采收率，確定采用注氣保壓開采方式，以防止采氣時反凝析現象的發(fā)生。保壓開采需要在氣井采氣的同時通過注氣井向氣藏內部注入干氣，以保持氣藏的地層壓力不低于露點壓力。

若對兩個層系分別建立獨立的注氣井網，即一個注氣井網針對一個開發(fā)層位，注氣具有針對性和可控性，沒有層間干擾、注氣效果顯著，但氣田的開發(fā)成本則會成倍增加，無法形成有效的利潤空間，氣田也失去了經濟開發(fā)的意義。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種分層注氣裝置，以解決現有技術中的石油開采過程中，具有兩個不連通的且壓力高低不同的主力氣層的氣田開采費用較高的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種分層注氣裝置，包括：井口裝置；注氣外管，注氣外管的上端與井口裝置相連；注氣內管，注氣內管與井口裝置相連并位于注氣外管內，注氣內管的下端低于注氣外管的下端；第一密封結構，第一密封結構設置在注氣外管的下端以實現注氣外管的下端的周向外壁與油氣井的內壁之間的密封，以使注氣外管的下端與上部油氣層相連通；第二密封結構，第二密封結構設置在注氣內管的下端以實現注氣內管的下端的周向外壁與油氣井的內壁之間的密封，以使注氣內管的下端與下部油氣層相連通。

進一步地，第一密封結構包括第一封隔器，第一封隔器設置在注氣外管的周向外壁和油氣井的內壁之間。

進一步地，第二密封結構包括密封插管和第二封隔器，密封插管與注氣內管相連接，第二封隔器設置在密封插管的外壁和油氣井的內壁之間。

進一步地，井口裝置包括注氣管匯、采氣樹和雙油管掛四通組件，采氣樹的下端與雙油管掛四通組件的上端相連接，注氣管匯包括下層注氣口和上層注氣口，下層注氣口與采氣樹相連接并與注氣內管相連通；上層注氣口與雙油管掛四通組件相連接并與注氣外管相連通。

進一步地，采氣樹包括四通連接件和四個內管閥門，四通連接件的左端具有兩個內管閥門，四通連接件的右端具有兩個內管閥門，四通連接件的上端具有一個頂閥，下層注氣口與四通連接件的左端和/或四通連接件的右端連通。

進一步地，雙油管掛四通組件包括上油管頭、上油管掛、下油管頭、下油管掛和四個外管閥門，上油管頭設置在采氣樹和下油管頭之間，上油管頭的左右兩端各有兩個外管閥門，上油管掛設置在上油管頭的內部，下油管頭的左右兩端各有兩個套管閥門，下油管掛設置在下油管頭的內部。

進一步地，注氣管匯包括第一管路、第一控制閥門、第一調節(jié)閥門、第二管路、第二控制閥門、第二調節(jié)閥門和主路，第一管路和第二管路分別與主路相連通，下層注氣口設置在第一管路上，第一控制閥門、第一調節(jié)閥門設置在第一管路上，上層注氣口設置在第二管路上，第二控制閥門、第二調節(jié)閥門設置在第二管路上。

進一步地，井口裝置還包括主閥門，主閥門設置在采氣樹和雙油管掛四通組件之間。

進一步地，分層注氣裝置還包括井下循環(huán)閥門，注氣內管還包括與上部油氣層相連通的連通通道，井下循環(huán)閥門設置在連通通道上。

應用本實用新型的技術方案，在開采具有兩個不連通的且高低不同的主力氣層的氣田時，需要在兩個高低不同的主力氣層分別注入氣體。當需要給上部的主力氣層注入氣體時，給注氣外管注入氣體，注氣外管注入的氣體由于第一密封結構和第二密封結構的密封只會在上部的主力氣層內注入氣體。當需要給下部的主力氣層注入氣體時，給注氣內管注入氣體，注氣內管注入的氣體由于第二密封結構的密封只會在下部的主力氣層內注入氣體。這樣就實現了石油開采過程中，具有兩個不連通的且高低不同的主力氣層的氣田開采費用較高的問題。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本實用新型的分層注氣裝置的實施例的井口裝置的示意圖；以及

圖2示出了圖1的分層注氣裝置的井內裝置的示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、井口裝置；11、注氣管匯；12、采氣樹；13、雙油管掛四通組件；20、注氣外管；30、注氣內管；40、第一密封結構；50、第二密封結構；51、密封插管；52、第二封隔器。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。

現在，將參照附圖更詳細地描述根據本實用新型的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應當理解的是，提供這些實施方式是為了使得本實用新型的公開徹底且完整，并且將這些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員，在附圖中，為了清楚起見，擴大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標記表示相同的器件，因而將省略對它們的描述。

如圖1和圖2所示，本實施例的分層注氣裝置包括：井口裝置10、注氣外管20、注氣內管30、第一密封結構40和第二密封結構50。注氣外管20的上端與井口裝置10相連。注氣內管30與井口裝置10相連并位于注氣外管20內，注氣內管30的下端低于注氣外管20的下端。第一密封結構40設置在注氣外管20的下端以實現注氣外管20的下端的周向外壁與油氣井的內壁之間的密封，以使注氣外管20的下端與上部油氣層相連通。第二密封結構50設置在注氣內管30的下端以實現注氣內管30的下端的周向外壁與油氣井的內壁之間的密封，以使注氣內管30的下端與下部油氣層相連通。

應用本實施例的技術方案，在開采具有兩個不連通的且壓力高低不同的主力氣層的氣田時，需要在兩個壓力高低不同的主力氣層分別注入氣體。當需要給上部的主力氣層注入氣體時，給注氣外管20注入氣體，注氣外管20注入的氣體由于第一密封結構40和第二密封結構50的密封只會在上部的主力氣層內注入氣體。當需要給下部的主力氣層注入氣體時，給注氣內管30注入氣體，注氣內管30注入的氣體由于第二密封結構50的密封只會在下部的主力氣層內注入氣體。這樣就實現了石油開采過程中，具有兩個不連通的且壓力高低不同的主力氣層的氣田開采費用較高的問題。

如圖2所示，在本實施例的技術方案中，第一密封結構40包括第一封隔器，第一封隔器設置在注氣外管20的周向外壁和油氣井的內壁之間。注氣外管20與油氣井之間的間隙通過第一封隔器隔離，即在注氣外管20和油氣井之間，上部油氣層與井口之間隔離。

如圖2所示，在本實施例的技術方案中，第二密封結構50包括密封插管51和第二封隔器52，密封插管51與注氣內管30相連接，第二封隔器52設置在密封插管51的外壁和油氣井的內壁之間。注氣內管30和油氣井之間的間隙通過第二密封結構50隔離，這樣從注氣內管30注入下部油氣層的氣體不會通過注氣內管30和油氣井之間的間隙逸出。另外，當從注氣內管30和注氣外管20之間注入氣體時，注入的氣體既不會從注氣外管20和油氣井內壁之間的間隙逸出油氣井，也不會從注氣內管30和油氣井之間的間隙進入下部油氣井。上述結構有效地將上部油氣井和下部油氣井分隔開。

如圖1和圖2所示，在本實施例的技術方案中，井口裝置10包括注氣管匯11、采氣樹12和雙油管掛四通組件13，采氣樹12的下端與雙油管掛四通組件13的上端相連接，注氣管匯11包括下層注氣口和上層注氣口，下層注氣口與采氣樹12相連接并與注氣內管30相連通；上層注氣口與雙油管掛四通組件13相連接并與注氣外管20相連通。上述結構有利于向油氣井內注氣。具體地，注氣外管20和注氣內管30分別設置在雙油管掛四通組件13上，注氣外管20掛在雙油管掛四通組件13的上層，注氣內管30掛在雙油管掛四通組件13的下層。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，采氣樹12包括四通連接件和四個內管閥門，四通連接件的左端具有兩個內管閥門，四通連接件的右端具有兩個內管閥門，四通連接件的上端具有一個頂閥，下屋注氣口與四通連接件的右端連通。每一端設置兩個閥門保證了井口裝置的安全，例如如果有一個閥門漏氣不嚴，兩個閥門的結構保證了井口裝置的安全。當然，作為本領域技術人員知道，四通連接件的左端也可以和下層注氣口相連通，或者四通連接件的左端和右端均與下層注氣口相連通。上述結構根據現場的實際情況進行設置。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，雙油管掛四通組件13包括上油管頭、上油管掛、下油管頭、下油管掛和四個外管閥門，上油管頭設置在采氣樹12和下油管頭之間，上油管頭的兩端各有兩個外管閥門，上油管掛設置在上油管頭的內部，下油管頭的兩端各有兩個套管閥門，下油管掛設置在下油管頭的內部。上述結構的設置方便了注氣外管20和注氣內管30的安裝。注氣內管30安裝在上油管掛上，注氣外管20安裝在下油管掛上。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，注氣管匯11包括第一管路、第一控制閥門、第一調節(jié)閥門、第二管路、第二控制閥門、第二調節(jié)閥門和主路，第一管路和第二管路分別與主路相連通，下層注氣口設置在第一管路上，第一控制閥門、第一調節(jié)閥門設置在第一管路上；上層注氣口設置在第二管路上，第二控制閥門、第二調節(jié)閥門設置在第二管路上。第一控制閥門、第一調節(jié)閥門的設置方便了調節(jié)第一管路上的進氣量和進氣壓力，第二控制閥門、第二調節(jié)閥門的設置方便了調節(jié)第二管路上的進氣量和進氣壓力。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，井口裝置10還包括主閥門，主閥門設置在采氣樹12和雙油管掛四通組件13之間。主閥門的設置使得采氣樹12和雙油管掛四通組件13之間可以通過閥門進行切斷或者打開，這樣進一步方便了井口裝置10的控制。

如圖2所示，在本實施例的技術方案中，分層注氣裝置還包括井下循環(huán)閥，注氣內管30還包括與上部油氣層相連通的連通通道，井下循環(huán)閥設置在連通通道上。井下循環(huán)閥的設置方便了完井循環(huán)，完井循環(huán)后再將井下循環(huán)閥關閉。

如圖2所示，在本實施例的技術方案中，井下循環(huán)閥進行開、關操作時，需要從井口內管下入井下專用作業(yè)工具來實施。這樣在地面即可將井下循環(huán)閥進行關閉。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本實用新型的實施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。