[发明专利]一种地层能量补充装置及方法

说明书

本发明涉及一种地层能量补充装置及方法。其技术方案是：连续油管的一端连接地层旋转喷嘴，另一端连接高压泵，通过高压泵将供液池的液体通过连续油管注入地层，在连续油管的中部负压腔处连接龙卷风发生器的上端，龙卷风发生器的下端连接气动悬浮加料箱，龙卷风发生器的下侧连接空气压缩机；龙卷风发生器的上侧连接气体循环管，气体循环管通过单流阀连接到气动悬浮加料箱。有益效果是：本发明通过在连续油管的负压腔连接龙卷风发生器，而龙卷风发生器产生的龙卷风吸力较大，进而带动颗粒状药剂沿着负压吸射管向上输送，实现了气液双动能负压射吸，解决了大部分药剂的输送问题；提高了注入效果，并实现龙卷风的循环利用。

技术领域

本发明涉及一种地层能量补充装置及方法，特别涉及一种具有循环功能的气液双动能负压射吸装置。

背景技术

在石油开采过程中，由于地质结构比较复杂，需要向地层注入一些药剂，以提高石油产量，添加的药剂如：交联剂、发泡剂、堵水剂、解堵剂、膨化剂等，这些药剂材料有的呈絮状、微小颗粒状，大部分对人体有害；另外，有的粘稠，有的是固体颗粒状；有的药剂不容易水，在水溶液中容易堵塞等问题，因此需要一种稳定的、均匀的添加方法。目前一般是采用搅拌机搅拌，通过压力泵将其沿着注入管线注入地层相应位置，其存在的问题是：一是搅拌不均匀，容易对管线造成堵塞，二是絮状物容易漂浮，污染环境；三是大多数注入的药剂有毒，容易对操作人员造成身体的伤害；

另外采用的注入办法是负压吸入的办法，如中国专利文献公开号为103670333B，专利名称为《一种注水井井口高压射流加药装置》，就是为实现注水井单井定点加药及高压井井口的无动力加药而设计的，即负压发生腔一端连接带喷嘴的压力管线，另一端依次连接喉管、扩散管和排出管路，同时加药管线两端分别连接储药罐和负压发生腔。本发明先对喷嘴内壁堆焊耐磨蚀涂层，然后在井口设置射流装置，接入高压流体使负压发生腔产生负压，将药液吸入喉管，进行能量转换后经排出管路注入水井。其存在的问题是：仅通过高压液体通过喷嘴产生负压，吸走需要加入的药剂，自吸能力有局限性，呈絮状、微小颗粒状的药剂可以满足要求，但是，遇到固体颗粒状的药剂的液体，就没有能力将其吸入注水管线中，因此，该装置具有一定的使用局限性。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种地层能量补充装置及方法，通过高压液体经过喷射定向器产生的负压，以及龙卷风发生器输送的药剂，实现气液双动能的输送药剂，可以满足绝大多数的药剂注入，另外，也提高了药剂的注入剂量，使注入的药剂更加稳定，并且注入的药剂的均化程度得到大幅提高。

本发明提到的一种具有循环功能的气液双动能负压射吸装置，其技术方案是：包括连续油管（1）、地层旋转喷嘴（2）、封隔器（3）、龙卷风发生器（4）、喷射定向器（5）、高压泵（6）、供液池（7）、空气压缩机（8）、气动悬浮加料箱（9）、单流阀（11）、气体排放阀（12），所述连续油管（1）的一端连接地层旋转喷嘴（2）并安装在地层下的套管内，连续油管（1）的另一端连接地面上的高压泵（6），通过高压泵（6）将地面的供液池（7）的液体通过连续油管（1）注入地层，在连续油管（1）的中部设有喷射定向器（5），使通过的液体进一步提高速度，从而形成负压腔，负压腔通过负压射吸管连接龙卷风发生器（4）的上端，龙卷风发生器（4）的下端通过负压射吸管连接气动悬浮加料箱（9），龙卷风发生器（4）的下侧连接空气压缩机（8）；龙卷风发生器（4）的上侧连接气体循环管（13），气体循环管（13）通过单流阀（11）连接到气动悬浮加料箱（9），利用龙卷风发生器（4）生成的气体对气动悬浮加料箱（9）内的药剂提供初始悬浮力。

所述气动悬浮加料箱（9）包括供料口（9.1）、箱体（9.2）、定向筛孔挡板（9.3）、安全阀（9.4）、循环进气口（9.5）、出料口（9.6），所述箱体（9.2）的上部一侧设有供料口（9.1），另一侧设有出料口（9.6），在箱体（9.2）的下部一侧设有循环进气口（9.5），另一侧设有安全阀（9.4），在箱体（9.2）中设有定向筛孔挡板（9.3）。