一種原油采油裝置及采油方法與流程

本發(fā)明涉及原油開采技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種原油采油裝置及采油方法。

背景技術(shù)：

常規(guī)的稠油熱采多半采用的是蒸汽輪注伴采，這種稠油開采方式增產(chǎn)效果盡管明顯，但維護和運營成本很高，不適應(yīng)當今國際油價的對應(yīng)投入。而且蒸汽一旦停注，產(chǎn)能急劇下降。且蒸汽在注入到井筒后隨著溫度的階梯式下降將冷凝結(jié)水，在蒸汽和化學(xué)藥劑做復(fù)合吞吐開采過程中大大降低了藥液濃度及反應(yīng)效果，影響了藥液在近井油層的有效波及面積，同時增加了后期原油的脫水成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

本發(fā)明還有一個目的是提供了一種能夠縮短了單井施工時間，同時倍增了熱氮和復(fù)合解堵降粘劑在井筒和近井地帶及油層的有效反應(yīng)時間，且大大降低了傳統(tǒng)蒸汽化學(xué)藥劑復(fù)合吞吐采油的運營成本，規(guī)避傳統(tǒng)蒸汽采油的若干弊端的原油采油裝置及采油方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種原油采油裝置，包括：

制氮構(gòu)件，其包括制氮機以及與所述制氮機的出口端連接的增壓加熱設(shè)備，以對制氮機產(chǎn)生的氮氣進行增壓和加熱；

氣液混配構(gòu)件，其包括臥式圓形第一罐體、套設(shè)所述臥式圓形第一罐體的臥式圓形第二罐體以及容置在所述臥式圓形第二罐體內(nèi)的加熱器，所述臥式圓形第二罐體上設(shè)有加熱介質(zhì)入口，所述臥式圓形第一罐體的一端設(shè)有氮氣入口及降粘劑入口，另一端設(shè)有一出口，所述氮氣入口通過管線穿過所述臥式圓形第二罐體連接所述增壓加熱設(shè)備的出口端；

加熱介質(zhì)存儲構(gòu)件，其通過管道與所述加熱介質(zhì)入口連接，并向所述臥式圓形第二罐體內(nèi)輸送加熱介質(zhì)，所述加熱器對加熱介質(zhì)進行加熱，且加熱介質(zhì)將熱量傳遞給降粘劑；

其中，當降粘劑的溫度達到一定溫度時，所述臥式圓形第一罐體內(nèi)的氮氣攜帶該降粘劑經(jīng)所述出口進入井口或者位于所述井口處的油管。

本發(fā)明通過氣液混配構(gòu)件將高溫高壓的氮氣攜同適應(yīng)單井原油解堵降粘最佳效果濃度的工作液經(jīng)井筒入注到井底油層及近井地帶，能最大限度的波及到能夠采集的油層范圍，實現(xiàn)最大能量的熱能和化學(xué)藥劑的有機組合，提升了稠油開采的效率。

將移動式的制氮構(gòu)件通過外保溫高壓連接管線連接到氣液混配構(gòu)件，高溫高壓的氮氣和降粘劑在臥式圓形第一罐體內(nèi)進行熱交換，同時臥式圓形第二罐體內(nèi)的加熱介質(zhì)對臥式圓形第一罐體進行保溫，也在一定程度上對降粘劑進行加熱，從而將降粘劑加熱至一定的溫度，此時，高溫高壓氮氣攜帶加熱后的降粘劑通過硬管線連接至井口清蠟閘門清蠟接口端或油管放噴管連接端。

熱氮在入井下注的同時攜帶高溫的藥劑同時入注井筒進井底油層及近井地帶，二者均同時具備足夠的熱值，且液體的比熱容大于常規(guī)的任何一種物質(zhì)，熱值輕易不會丟失，再加之氮氣特有的惰性的物理性質(zhì)，隔熱效果特別好，入注到井底油層和近井地帶的藥劑恒溫效果持久，可大大延長藥劑與稠油組分的反應(yīng)時間，增大藥劑在油層的波及范圍，增強原油的流動性，大幅度提升開采效率。熱氮屬純干燥惰性氣體，在攜同復(fù)合解堵降粘劑熱注時，不會與井下物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不會稀釋降粘劑的濃度和降低降粘劑的功效，在很大程度上助推了化學(xué)藥劑的性能，同時不會增加原油的水分，因此對原油采出后的脫水煉制沒有任何影響。

加熱介質(zhì)存儲構(gòu)件還包括設(shè)置有螺旋攪拌器、籃式過濾器、旋塞閥以及手動閥等。

管線和管道為流體無縫鋼管，采用不銹鋼316材質(zhì)管匯。

本發(fā)明提供的原油采油裝置通過熱傳遞原理，將高溫?zé)岬臒嶂祩鲗?dǎo)給用時配定值的降粘劑，例如為復(fù)合解堵降粘劑，讓注入井筒熱氮的熱值借助于液體藥液攜熱、保熱的功能，從而延長了熱氮的有效注井深度和降低了熱氮的熱損耗，更加有效地延長和增加了熱氮在稠油開采領(lǐng)域的獨特功效。實現(xiàn)氣液同注，既縮短了單井施工時間，同時倍增了熱氮和復(fù)合解堵降粘劑在井筒和近井地帶及油層的有效反應(yīng)時間，足夠持久有效的熱值加上氮氣和復(fù)合解堵劑降粘劑自身的功效，給稠油、超稠油和特超稠油的順利開采帶來了捷徑，大大降低了傳統(tǒng)蒸汽化學(xué)藥劑復(fù)合吞吐采油的運營成本，規(guī)避了傳統(tǒng)蒸汽采油的若干弊端。

優(yōu)選的是，所述的原油采油裝置中，所述加熱介質(zhì)為煤油或煤氣。

優(yōu)選的是，所述的原油采油裝置中，所述臥式圓形第一罐體內(nèi)還設(shè)置有螺旋盤管。該臥式圓形第一罐體內(nèi)還設(shè)置有壓力表，且承壓能力大于等于45MPa，并且還可通過調(diào)節(jié)制氮構(gòu)件中氮氣的加熱溫度、氮氣與降粘劑的配比以及加熱介質(zhì)的加熱溫度調(diào)節(jié)臥式圓形第一罐體內(nèi)降粘劑的溫度。

優(yōu)選的是，所述的原油采油裝置中，所述加熱介質(zhì)將所述降粘劑的溫度升高至90~200℃。

優(yōu)選的是，所述的原油采油裝置中，該原油采油裝置還包括：

第一流量計，其設(shè)置在所述加熱介質(zhì)輸送構(gòu)件與所述加熱介質(zhì)入口之間的管道上，以檢測所述加熱介質(zhì)的流量；

第二流量計，其設(shè)置在所述出口與所述井口或者所述井口處的油管之間的管線上，以檢測所述出口處物質(zhì)的流出速度。

其中，還可增加控制系統(tǒng)，例如為德國西門子的S7-200，通過檢測流量計的流量、氮氣的壓力、降粘劑的溫度等，可通過軟件計算降粘劑的密度。

優(yōu)選的是，所述的原油采油裝置中，所述臥式圓形第一罐體的容積不大于3m3。

本發(fā)明還提供了一種使用所述的原油采油裝置進行采油的方法，包括：

通過煤油或者煤氣對氣液混配構(gòu)件中的降粘劑進行加熱以及通過制氮構(gòu)件制備的高溫高壓的氮氣在氣液混配構(gòu)件中與降粘劑進行熱交換，使得高溫高壓的氮氣攜帶降粘劑同時進入井底油層和近井地帶，以及所述降粘劑對原油進行稀釋，從而完成采油過程。

優(yōu)選的是，所述的原油采油方法，具體包括以下步驟：

步驟一、制氮機制備的氮氣進入增壓加熱設(shè)備，所述氮氣依次經(jīng)過所述增壓加熱設(shè)備中的增壓泵的增壓以及加熱器件的加熱后，得到高溫高壓的氮氣；

步驟二、將降粘劑加入到臥式圓形第一罐體內(nèi)，將所述高溫高壓的氮氣通過氮氣入口加入到臥式圓形第一罐體內(nèi)，并調(diào)節(jié)所述降粘劑和所述高溫高壓的氮氣的比例，然后將加熱介質(zhì)從加熱介質(zhì)存儲構(gòu)件中經(jīng)加熱介質(zhì)入口輸送至臥式圓形第二罐體內(nèi)，所述臥式圓形第二罐體內(nèi)的加熱器對所述降粘劑進行加熱，所述加熱介質(zhì)將熱量傳遞至降粘劑，以使得所述降粘劑的溫度升高至90~200℃；

步驟三、所述高溫高壓的氮氣攜帶加熱后的降粘劑經(jīng)臥式圓形第一罐體的出口進入井口或者位于所述井口處的油管，以使得所述高溫高壓的氮氣和所述加熱后的降粘劑同時進入井底油層和近井地帶。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

1、本發(fā)明所述的原油采油裝置縮短了單井施工時間，同時倍增了熱氮和降粘劑在井筒和近井地帶及油層的有效反應(yīng)時間，足夠持久有效的熱值加上氮氣和降粘劑自身的功效，給稠油、超稠油和特超稠油的順利開采帶來了捷徑，大大降低了傳統(tǒng)蒸汽化學(xué)藥劑復(fù)合吞吐采油的運營成本，規(guī)避了傳統(tǒng)蒸汽采油的若干弊端。

2、本發(fā)明所述的原油采油裝置以及采油方法的適用范圍廣，適用于稠油開采、低產(chǎn)低滲透油井的開采以及井筒清蠟解堵、油層降粘/凝等領(lǐng)域。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明其中一個實施例中所述的原油采油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

應(yīng)當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不排除一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種原油采油裝置，包括：

制氮構(gòu)件1，其包括制氮機110以及與所述制氮機110的出口端連接的增壓加熱設(shè)備120，以對制氮機110產(chǎn)生的氮氣進行增壓和加熱；

氣液混配構(gòu)件2，其包括臥式圓形第一罐體、套設(shè)所述臥式圓形第一罐體的臥式圓形第二罐體以及容置在所述臥式圓形第二罐體內(nèi)的加熱器，所述臥式圓形第二罐體上設(shè)有加熱介質(zhì)入口210，所述臥式圓形第一罐體的一端設(shè)有氮氣入口220及降粘劑入口230，另一端設(shè)有一出口240，所述氮氣入口220通過管線穿過所述臥式圓形第二罐體連接所述增壓加熱設(shè)備120的出口端；

加熱介質(zhì)存儲構(gòu)件3，其通過管道與所述加熱介質(zhì)入口210連接，并向所述臥式圓形第二罐體內(nèi)輸送加熱介質(zhì)，所述加熱器對加熱介質(zhì)進行加熱，且加熱介質(zhì)將熱量傳遞給降粘劑；

其中，當降粘劑的溫度達到一定溫度時，所述臥式圓形第一罐體內(nèi)的氮氣攜帶該降粘劑經(jīng)所述出口進入井口4或者位于所述井口4處的油管。

該實施例通過氣液混配構(gòu)件2將高溫高壓的氮氣攜同適應(yīng)單井原油解堵降粘最佳效果濃度的工作液經(jīng)井筒入注到井底油層及近井地帶，能最大限度的波及到能夠采集的油層范圍，實現(xiàn)最大能量的熱能和化學(xué)藥劑的有機組合，提升了稠油開采的效率。

將移動式的制氮構(gòu)件1通過外保溫高壓連接管線連接到氣液混配構(gòu)件2，高溫高壓的氮氣和降粘劑在臥式圓形第一罐體內(nèi)進行熱交換，同時臥式圓形第二罐體內(nèi)的加熱介質(zhì)對臥式圓形第一罐體進行保溫，也在一定程度上對降粘劑進行加熱，從而將降粘劑加熱至一定的溫度，此時，高溫高壓氮氣攜帶加熱后的降粘劑通過硬管線連接至井口清蠟閘門清蠟接口端或油管放噴管連接端。

熱氮在入井下注的同時攜帶高溫的藥劑同時入注井筒進井底油層及近井地帶，二者均同時具備足夠的熱值，且液體的比熱容大于常規(guī)的任何一種物質(zhì)，熱值輕易不會丟失，再加之氮氣特有的惰性的物理性質(zhì)，隔熱效果特別好，入注到井底油層和近井地帶的藥劑恒溫效果持久，可大大延長藥劑與稠油組分的反應(yīng)時間，增大藥劑在油層的波及范圍，增強原油的流動性，大幅度提升開采效率。熱氮屬純干燥惰性氣體，在攜同復(fù)合解堵降粘劑熱注時，不會與井下物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不會稀釋降粘劑的濃度和降低降粘劑的功效，在很大程度上助推了化學(xué)藥劑的性能，同時不會增加原油的水分，因此對原油采出后的脫水煉制沒有任何影響。

加熱介質(zhì)存儲構(gòu)件3還包括設(shè)置有螺旋攪拌器、籃式過濾器、旋塞閥以及手動閥等。且管線和管道為流體無縫鋼管，采用不銹鋼316材質(zhì)管匯。

該實施例所述的原油采油裝置通過熱傳遞原理，將高溫?zé)岬臒嶂祩鲗?dǎo)給用時配定值的降粘劑，例如為復(fù)合解堵降粘劑，讓注入井筒熱氮的熱值借助于液體藥液攜熱、保熱的功能，從而延長了熱氮的有效注井深度和降低了熱氮的熱損耗，更加有效地延長和增加了熱氮在稠油開采領(lǐng)域的獨特功效。實現(xiàn)氣液同注，既縮短了單井施工時間，同時倍增了熱氮和復(fù)合解堵降粘劑在井筒和近井地帶及油層的有效反應(yīng)時間，足夠持久有效的熱值加上氮氣和復(fù)合解堵劑降粘劑自身的功效，給稠油、超稠油和特超稠油的順利開采帶來了捷徑，大大降低了傳統(tǒng)蒸汽化學(xué)藥劑復(fù)合吞吐采油的運營成本，規(guī)避了傳統(tǒng)蒸汽采油的若干弊端。

例如，所述加熱介質(zhì)為煤油或煤氣，所述臥式圓形第一罐體內(nèi)還設(shè)置有螺旋盤管。該臥式圓形第一罐體內(nèi)還設(shè)置有壓力表，且承壓能力大于等于45MPa，并且還可通過調(diào)節(jié)制氮構(gòu)件中氮氣的加熱溫度、氮氣與降粘劑的配比以及加熱介質(zhì)的加熱溫度調(diào)節(jié)臥式圓形第一罐體內(nèi)降粘劑的溫度，所述加熱介質(zhì)將所述降粘劑的溫度升高至90~200℃。

在其中一個實施例中，該原油采油裝置還包括：

第一流量計，其設(shè)置在所述加熱介質(zhì)輸送構(gòu)件與所述加熱介質(zhì)入口之間的管道上，以檢測所述加熱介質(zhì)的流量；

第二流量計，其設(shè)置在所述出口與所述井口或者所述井口處的油管之間的管線上，以檢測所述出口處物質(zhì)的流出速度。

其中，還可增加控制系統(tǒng)，例如為德國西門子的S7-200，通過檢測流量計的流量、氮氣的壓力、降粘劑的溫度等，可通過軟件計算降粘劑的密度。

在其中一個實施例中，所述臥式圓形第一罐體的容積不大于3m3。

并且，本發(fā)明還提供了一種使用所述的原油采油裝置進行采油的方法，包括以下步驟：

步驟一、制氮機制備的氮氣進入增壓加熱設(shè)備，所述氮氣依次經(jīng)過所述增壓加熱設(shè)備中的增壓泵的增壓以及加熱器件的加熱后，得到高溫高壓的氮氣；

步驟二、將降粘劑加入到臥式圓形第一罐體內(nèi)，將所述高溫高壓的氮氣通過氮氣入口加入到臥式圓形第一罐體內(nèi)，并調(diào)節(jié)所述降粘劑和所述高溫高壓的氮氣的比例，然后將加熱介質(zhì)從加熱介質(zhì)存儲構(gòu)件中經(jīng)加熱介質(zhì)入口輸送至臥式圓形第二罐體內(nèi)，所述臥式圓形第二罐體內(nèi)的加熱器對所述降粘劑進行加熱，所述加熱介質(zhì)將熱量傳遞至降粘劑，以使得所述降粘劑的溫度升高至90~200℃；

步驟三、所述高溫高壓的氮氣攜帶加熱后的降粘劑經(jīng)臥式圓形第一罐體的出口進入井口或者位于所述井口處的油管，以使得所述高溫高壓的氮氣和所述加熱后的降粘劑同時進入井底油層和近井地帶。例如，降粘劑在出口處的溫度為90~120℃，降粘劑的氮氣在出口處的壓力大于等于35MPa，降粘劑的排量為1200L/h，氮氣的排量為1200Nm3/h。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)與這里示出與描述的圖例。