專利名稱：微生物驅油自吸式空氣注入裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田采油技術領域，屬于微生物驅油領域，是一 種在本源微生物驅油現場，采用高壓射流泵將空氣與水混合后注入地 層的微生物驅油自吸式空氣注入裝置。
背景技術：
一般的油田開發方式主要是利用注水方式，注水開發到油井產出
液含水達到經濟極限(約98%以上)后，此時依然有70%作用原油滯 留在地下無法采出，就需要向油藏注入化學劑等進行三次采油以提高 剩余油開采程度(提高采收率)。微生物驅油就是一種具有低成本、 環境友好、施工方便等特點的提高采收率技術。本源微生物驅油技術 就是通過向油藏注入營養物，以刺激油藏本身存在的微生物的生長與 代謝，它們的代謝產物和菌體就與地層巖石、油和水發生復雜的物理、 化學和生物反應，從而改變巖石、油和水的某些物理化學性質，最終 改善原油流動性能以提高原油采收率。它的本質就是通過人為的營養 注入來干擾原先相對穩定的油藏微生物生態結構，營養物注入后，本 源微生物的有效生長與代謝是這項技術的成功的關鍵。與在實驗室從 其他環境中篩選出的具有驅油功能的外源微生物相比，本源微生物最 大特點在于它們完全適應油藏環境，而且具有較高的代謝活性，因此 本源微生物驅油一直是微生物采油領域的研究熱點。
中國專利公開號CN1431383A公開了一種《微生物驅油的現場生 產注入工藝及裝置》，使用了安裝在注入井口的射流泵吸氣裝置，但是其針對的是低壓水井，設計過程直接利用了其它行業的設計規范或
經驗，并沒有進行優化。而實際現場的注水井油壓多為6 15MPa以上。 本實用新型就是基于目前微生物驅油領域現場空氣注入工藝不能 滿足高壓水井的需求的現狀，實用新型了一種能滿足高壓水井上應用 的射流泵空氣注入工藝及其在不同條件下使用。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種微生物驅油自吸式空氣注入裝置， 利用液-氣射流泵實現向油藏注入水的過程中同時注入空氣，為本源微 生物的有效生長與代謝提供所需氧氣，提高水氣混合效果，提高總注 氣量；克服目前本源微生物驅油注空氣工藝存在的注空氣時需要停止 注水的不足，并解決施工不方便，操作強度大以及費用較高的不足。
本實用新型采用的技術方案是微生物驅油自吸式空氣注入裝置， 包括注水泵、液-氣射流泵、空氣流量計、流量調節閥、單流閥和閥門 組成。注水泵與井口之間有連接管線，在注水泵與井口之間的連接管 線上有閥門。其特征在于與注水泵到井口之間的閥門并聯有液-氣射 流泵。在液-氣射流泵的水進口端的管線上連接有閥門和壓力表，在液 -氣射流泵的出口端的管線上連接有閥門和壓力表。在液-氣射流泵的 空氣進口上連接有管線，在液-氣射流泵的空氣進口管線上依次連接有 空氣流量計、流量調節閥、單流閥和壓力表。
所述的液-氣射流泵包括噴嘴、空氣吸入室、喉管和擴散管。空氣 吸入室、喉管和擴散管噴嘴連接，空氣吸入室為圓筒狀，噴嘴插入空 氣吸入室并且噴嘴的開口端在喉管內。在空氣吸入室的側壁上有一個 空氣吸入口。
噴嘴將液體的壓能轉化為動能，噴嘴結構對于射流泵的性能有較 大影響。常用的型式有錐形收縮型噴嘴，圓薄壁孔口型噴嘴、流線型噴嘴、環型噴嘴以及多孔型噴嘴等。
喉管進口段的作用是使氣體順利進入，喉管進口段到出口段之間
為錐形管，錐形管的內壁斜度為15 — 30度。
喉管使液體與氣體混合進行傳能與傳質，是液氣射流泵的重要部 件，喉管內部為圓形。喉管長度為噴嘴最小內徑的6 — 8倍。
擴散管是將液氣混合液的動能轉化為壓能，氣體在擴散管中再一 次得到壓縮、增壓，擴散管的擴散角為5 — 8度。
處理后的采出水經過注水泵增壓，注水泵壓力范圍在15 40 MPa， 注水量范圍20 300 m7d。注入水進入射流泵，經過噴嘴后形成高速 水流，產生的高速水流速度可達100 — 400m/s。高速水流在附近區域形 成真空，由于與大氣壓之間的壓差，從而將泵外空氣自動巻吸，高速 水流巻吸空氣吸入室外部的空氣，氣液兩相在射流泵喉管內高效混合。 氣液混合流體經過擴散管增壓注水井管柱并進入油藏。
本實用新型的有益效果本實用新型微生物驅油自吸式空氣注入裝 置，采用液-氣射流泵實現向油藏注入水的過程中同時注入空氣，為本 源微生物的有效生長與代謝提供所需氧氣，提高了水氣混合效果，提 高總注氣量；能實現空氣的連續注入，無需專人看管，不影響正常注 水。由于射流泵內實現了液氣兩相高效混合，因此進入水井內管柱的 液氣兩相流(泡沫流)中氣相均勻分布在液相中，直到井低也不會出 現氣液兩相的分離，不會引起'氣鎖'現象，混氣效率高。克服目前 本源微生物驅油注空氣工藝存在的注空氣時需要停止注水的不足，并 解決施工不方便，操作強度大以及費用較高的不足。
圖1為本實用新型微生物驅油自吸式空氣注入裝置的地面設備組 裝示意圖。圖2為本實用新型采用的液-氣射流泵結構剖面示意圖。 圖中，l.注水泵，2.液-氣射流泵，3.空氣流量計，4.流量調節閥， 5.單流閥，6.閥門，7.壓力表。
具體實施方式
實施例l:用一個進水壓力為15MPa，出水壓力6MPa，注水量100m7d 的微生物驅油自吸式空氣注入裝置為例，對本實用新型進一步說明。
參閱圖1。本實用新型微生物驅油自吸式空氣注入裝置，包括注水 泵l、液-氣射流泵2、空氣流量計3、流量調節閥4、單流閥5和閥門 6組成。注水泵1與井口之間有連接管線，在注水泵1與井口之間的連 接管線上有一個閥門6。與注水泵1到井口之間的閥門6并聯有一個液 -氣射流泵2。在液-氣射流泵2的水進口端的管線上連接有一個閥門和 一個壓力表7，在液-氣射流泵2的出口端的管線上連接有一個閥門和 一個壓力表7。在液-氣射流泵2的空氣進口上連接有管線，在液-氣射 流泵2的空氣進口管線上依次連接有一個空氣流量計3、流量調節閥4、 單流閥5和壓力表7。
參閱附圖2。液-氣射流泵2包括噴嘴2. 1、空氣吸入室2.2、喉管 2. 3和擴散管2. 4。空氣吸入室2. 2、喉管2. 3和擴散管噴嘴2. 1為一 個整體，空氣吸入室2. 2為畫筒狀。噴嘴2. 1插入空氣吸入室2. 2并 且噴嘴2. 1的開口端在喉管2.3內，噴嘴2. l的最小內徑為3mm。在空 氣吸入室2.2的側壁上有一個空氣吸入口 2. 5。
喉管2.3進口段到出口段之間為錐形管，錐形管內壁斜度為20度。
喉管2.3使液體與氣體混合進行傳能與傳質，是液氣射流泵的重 要部件，喉管2.3內部為圓形，喉管2.3的內徑為6mm。喉管2. 3的長 度為24mm。
擴散管2.4的擴散角為6度。
權利要求1、一種微生物驅油自吸式空氣注入裝置，包括注水泵(1)、液-氣射流泵(2)、空氣流量計(3)、流量調節閥(4)、單流閥(5)和閥門(6)組成，注水泵(1)與井口之間有連接管線，在注水泵(1)與井口之間的連接管線上有閥門(6)，其特征在于與注水泵(1)到井口之間的閥門(6)并聯有液-氣射流泵(2)，在液-氣射流泵(2)的水進口端的管線上連接有閥門和壓力表(7)，在液-氣射流泵(2)的出口端的管線上連接有閥門和壓力表(7)，在液-氣射流泵(2)的空氣進口上連接有管線，在液-氣射流泵(2)的空氣進口管線上依次連接有空氣流量計(3)、流量調節閥(4)、單流閥(5)和壓力表(7)。
2、 根據權利要求1所述的微生物驅油自吸式空氣注入裝置，其特征在于所述的液-氣射流泵(2)包括噴嘴(2. 1)、空氣吸入室(2.2)、喉管(2.3)和擴散管(2.4)，空氣吸入室(2.2)、喉管(2.3)和擴散管噴嘴(2. l)連接，空氣吸入室(2.2)為圓筒狀，噴嘴(2. l)插入空氣吸入室(2. 2)并且噴嘴(2. 1)的開口端在喉管(2. 3)內，在空氣吸入室(2. 2)的側壁上有一個空氣吸入口 (2. 5)。
3、 根據權利要求2所述的微生物驅油自吸式空氣注入裝置，其特征在于喉管(2.3)進口段到出口段之間為錐形管，錐形管的內壁斜度為15 30度。
4、 根據權利要求2所述的微生物驅油自吸式空氣注入裝置，其特征在于喉管(2.3)內部為圓形，喉管(2.3)長度為噴嘴(2. 1)最小內徑的6 8倍。
5、 根據權利要求2所述的微生物驅油自吸式空氣注入裝置，其特征在于擴散管(2.4)的擴散角為5 8度。
專利摘要微生物驅油自吸式空氣注入裝置，應用于油田采油微生物驅油領域。特征是與注水泵到井口之間的閥門并聯有液-氣射流泵。在液-氣射流泵的水進口端的管線上連接有閥門和壓力表，在液-氣射流泵的出口端的管線上連接有閥門和壓力表。在液-氣射流泵的空氣進口上連接有管線，在液-氣射流泵的空氣進口管線上依次連接有空氣流量計、流量調節閥、單流閥和壓力表。效果是向油藏注入水的過程中同時注入空氣，為本源微生物的有效生長與代謝提供所需氧氣，提高了水氣混合效果，提高總注氣量；能實現空氣的連續注入，無需專人看管，不影響正常注水。
文檔編號E21B43/22GK201391300SQ20092010713
公開日2010年1月27日 申請日期2009年4月8日 優先權日2009年4月8日
發明者倪方天, 馮慶賢, 史明義, 楊懷軍, 敏 柳, 梁建春, 程海鷹, 馬先平 申請人:中國石油天然氣股份有限公司