[其他]節能并增產的流線型噴嘴裝置

無效

• 申請號: 87214265
• 申請日: 1987-10-17
• 公開（公告）號: CN87214265U
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 劉貴峰;常文魁
• 申請（專利權）人: 劉貴峰;常文魁
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

節能并增產的流線型噴嘴裝置，它是采油技術工程領域內的一種新型采油、注水裝置。

目前，在自噴中采油上使用的老油嘴及其裝置，園柱形油嘴喉管之前后壓力損失為50％左右。大慶油田于82年7月試驗的拉法爾油嘴，節流損失雖然大為減少，但能量尚有潛力可挖。老油嘴的特性曲線其臨界壓力比（回壓／油壓）β_K為0.5，拉法爾油嘴之β_K達到0.7。故現行自噴井油嘴裝置的節能潛力和增產潛力沒有充分地利用。

節能并增產的流線型噴嘴裝置，它就是為了提高自噴采油井的β_K值。β_K值越大，能量的損失越少，可以利用的能量就越多。因此可以達到節能和增產兩種效果。同時也是為了解決油田注水生產過程中，在注水泵出口之處閥門的截流損失，以提高注水系統的效率。

附圖就是節能并增產的流線型噴嘴裝置的剖面圖。

從附圖可以看出：這種裝置由流線型噴嘴（1）、本體（2）、絲堵（3）及墊片（4）組成。其中尺寸φ120為最大徑向尺寸，和目前自噴井的采油樹可以配套使用。f為最大長度尺寸，它要比老油嘴套長5～20厘米，l為本體的最大長度尺寸，C為表示噴嘴安裝的性能尺寸，d為噴嘴出口到集液管入口的性能尺寸，而Gb″和Gd″分別為噴嘴、絲堵與本體的聯接尺寸。從附圖中我們可以看出：噴嘴（1）的C為橢球面，D為園柱面，它是喉管，E是雙曲面。集液管出口F為雙曲面，而絲堵之B表面是由兩部分組成的，它的上半部為拋物面，下半部為園柱曲面的一部分。

該裝置之所以能夠較好地克服自噴井采油油嘴裝置的缺欠，是由于它的結構決定的，因為它具有較好的流體力學性能。現簡述如下：在油、氣、水混合物通過喉部D后，進入橢球曲面，它比拉法爾噴嘴的園錐曲面，更比老油嘴的園柱曲面，有較大的擴壓效果。通過噴管出口的介質，小部分集中到橢球的右焦點O附近，大部介質質點撞擊在表面B上，不論撞擊在上部的拋物面上，還是撞擊在下部的園柱面上，它都將產生向下反射的效果。而進入集液管的流體由于經過的是雙曲面，它將不產生縮流。因此這種裝置為流體制造了一個流線型的軌跡。所以它可以減少渦流損失和動能損失，增加了靜壓能，故使介質向前運動的推動力增加，達到節能、增產的效果。

利用這種裝置，可將老油嘴的臨界壓比β_K由0.5及拉法爾噴嘴的β_K由0.7提高到0.75以上。采用這種新噴嘴，在理想狀況下，能量損失為零，實際損失的能量很少。β_K值提高的越大，壓力損失率就越小，可利用的剩余能量就更多。這部剩余能量的用途為：（1）延長自噴采油期，（2）提高集輸能力，提高地面流程的適應能力；（3）若用于注水系統可提高其系統效率，達到節能的目的，（4）可以減少老油田的改造費用。

同時，對某些現在使用舊油嘴的自噴井系統來說，其β_K在0.5左右，尤其是β_K＞0.5的自噴井，可以獲得5～100％的增產效果。關于這一點，分兩種情況：（1）若地層發育良好，選用適當的新油嘴裝置，且保持油壓不變，提高產液量，同時增加原油產量；（2）若地層發育不良，可保持原液量不變，提高油壓，可以降低含水率，相對地提高原油的產量。且可以降低遞減速度，提高采收率。

若用于注水，其剩余能量的利用可以達到增注的效果，降低注水能耗。

總之，這種新噴嘴裝置，用于采油可以增產，且可以降低采油成本；用于注水，可以增注，降低注水成本。這種裝置是一種投資少，見效快，不需增加操作工人的任何勞動量，且可以獲得極大的經濟效果。

若要實現上述效果之關鍵是選定最合理的噴嘴擴張段的橢球方程，以確定該段的最佳長度和出口的最佳直徑，再者是絲堵的曲線方面的確定以及方向的位置，另外附圖給出的尺寸d也是一個最重要的參數。