專利名稱：一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系 統(tǒng)及其工藝，屬于深井稠油開采領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
深地層中的稠油與淺層中稠油有顯著的區(qū)別淺層稠油，由于埋藏淺，地層溫度低，往往呈粘稠、半凝固狀態(tài)，甚至呈凝固狀態(tài)，地層壓力也很低。深層稠油，由于埋藏深度深，地層溫度高，稠油都是流動狀態(tài)，通常地層壓力也高。國內(nèi)外現(xiàn)有的淺層稠油開采經(jīng)驗(yàn)都不適用開采深層稠油，即使能夠把稠油采到地面上來，也由于成本高昂或者工藝過度復(fù)雜，被采油廠家擱置起來。根據(jù)國內(nèi)外稠油開采現(xiàn)狀進(jìn)行分析，蒸汽發(fā)生器的工作壓力最高達(dá)不到40兆帕，受壓力限制，蒸汽無法下達(dá)五六千米的深度，無法實(shí)現(xiàn)蒸汽吞吐采稠油工藝。電加熱桿由于能量有限，生產(chǎn)稠油不能被及時(shí)加熱，加上運(yùn)行成本高也被否決。即使用空心稠油桿循環(huán)熱水，也由于循環(huán)空間太小不能滿足足夠的換熱能量而被否決?；瘜W(xué)降粘技術(shù)由于成本高或工藝復(fù)雜或發(fā)生爆炸也基本上都被否決了?，F(xiàn)在唯一被采取的是摻稀采稠油技術(shù)。摻稀是用昂貴的稀油，開采品質(zhì)惡劣的價(jià)格低廉的稠油，稀油被賣成稠油價(jià)格， 開采成本巨大，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)效益。事實(shí)上，由于深地層溫度高，深埋地層中的稠油流動性非常好，只是由于稠油在不斷流出過程中，地層溫度不斷降低，稠油也因壓力降低減壓膨脹吸熱降溫，二種因素共同作用，稠油溫度隨之不斷降低。當(dāng)稠油降低到凝固拐點(diǎn)溫度后就會凝固在井內(nèi)，無法流動，稠油根本采不出地面。這就需要我們采取措施幫助稠油維持足夠的溫度，保持較好的流動性， 被采出地面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)及其工藝，其特點(diǎn)在于克服現(xiàn)有稠油開采技術(shù)的缺陷，用給稠油加熱的簡單方法解決了超深井熱采稠油的難題，提供一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單，功率強(qiáng)大，加熱深度深，可控溫度范圍大，降粘效果好，運(yùn)行成本低，能夠連續(xù)生產(chǎn)，增產(chǎn)效果顯著，可操作性強(qiáng)的稠油熱采系統(tǒng)及其熱采工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)，包括加熱設(shè)備，泵車，回水保溫罐，輸水泵，連接用保溫管線，隔熱套管四通，套管四通，采油四通，隔熱管，套管，油管，封隔器；其特征在于，在原井的油管與套管之間加裝一隔溫管，形成油管與隔溫管之間的內(nèi)環(huán)形空間，和隔溫管與套管之間的外環(huán)形空間，上述兩個(gè)內(nèi)外環(huán)形空間在隔溫管底部，互相連通；在隔溫管以下，油層上部，油管與套管之間還要安裝有一個(gè)特種封隔器，封堵油層稠油進(jìn)入油套環(huán)形空間；
地面上，用保溫管線將回水保溫罐，輸水泵，加熱設(shè)備，泵車，與上述互通的內(nèi)外雙環(huán)形空間連接起來；
由所述回水保溫罐接收井口外環(huán)空的回水，輸水泵把回水泵送到加熱設(shè)備進(jìn)行加熱，并送達(dá)泵車，泵車給加熱回水增壓提供動力，增壓熱水從井口進(jìn)入內(nèi)環(huán)空，到達(dá)隔熱管下端，從外環(huán)空循環(huán)返回到井口，形成加熱水循環(huán)通路，循環(huán)熱水對油管內(nèi)稠油持續(xù)加熱，使稠油始終保持良好的熔融流動狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)稠油被順利采出地面的目的；
所述油管、隔熱管、套管，分別安裝在與之匹配的采油四通、隔熱套管四通、和套管四通上。所述隔熱管下入深度要求該深度地層溫度必須高于稠油凝結(jié)的拐點(diǎn)溫度。

—種循環(huán)熱水超深井稠油熱采工藝，使用所述的一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)，具體工藝步驟是，⑴首先加熱設(shè)備對循環(huán)水進(jìn)行加熱，泵車為循環(huán)水提供主要動力；⑵ 進(jìn)入井內(nèi)內(nèi)環(huán)空的循環(huán)水對伴行油管內(nèi)稠油進(jìn)行加熱，直達(dá)隔溫管下端；然后從外環(huán)空返回的回水經(jīng)井口返回到地面；⑶輸水泵泵送回水到加熱設(shè)備重新加熱，并送達(dá)泵車；如此循環(huán)往復(fù)。所述的井內(nèi)的循環(huán)水被連續(xù)加熱，維持整個(gè)循環(huán)過程的熱量損失，使油管與隔溫管之間環(huán)空中的水溫維持在合理的水平；循環(huán)水對油管稠油持續(xù)加熱，使稠油能夠從井底到井口的溫度始終超過稠油的拐點(diǎn)溫度，保證稠油始終保持在熔融狀態(tài)下，稠油因此被順利采出地面。本發(fā)明克服了蒸汽吞吐熱采稠油工藝間歇生產(chǎn)的缺陷，能夠連續(xù)生產(chǎn)，大幅度降低稠油開采運(yùn)行成本，大幅度提高稠油產(chǎn)量。由于隔溫管下入深度能夠調(diào)節(jié)，循環(huán)水可控溫度范圍又大，解決了深井、超深井熱采稠油、超稠油的技術(shù)難題。如果地層能量不足，還可以很方便的加用抽油桿進(jìn)行生產(chǎn)，這是其它熱采技術(shù)難以完成的。本發(fā)明克服了現(xiàn)有稠油開采技術(shù)的缺陷，用給稠油加熱的簡單方法解決了超深井熱采稠油的難題，提供一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單，功率強(qiáng)大，加熱深度深，可控溫度范圍大，降粘效果好，運(yùn)行成本低，能夠連續(xù)生產(chǎn)，增產(chǎn)效果顯著，可操作性強(qiáng)的的稠油熱采系統(tǒng)和熱采工藝。


圖1是本發(fā)明的一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)的運(yùn)行原理示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，圖1是本發(fā)明的一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)的運(yùn)行原理示意圖。從附圖可以看出，本發(fā)明的工作原理就是，在原井身結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增下合適深度的隔溫管，建立油管與隔溫管之間的內(nèi)環(huán)形空間和隔溫管與套管之間的外環(huán)形空間，內(nèi)外兩環(huán)形空間在隔溫管下端互相連通。地面上只須用普通加熱設(shè)備燃燒廉價(jià)的燃料即可對水進(jìn)行加熱。加熱后的水用普通泵車泵入油管與隔溫管間的內(nèi)環(huán)形空間， 對油管進(jìn)行加熱，到達(dá)隔溫管下端，然后從隔溫管與套管之間的外環(huán)空空間返回地面，返回到加熱設(shè)備重新加熱。如此循環(huán)，井內(nèi)的水不斷被加熱，油管與隔溫管間的內(nèi)環(huán)空空間的水維持在合理的溫度，對油管內(nèi)的稠油進(jìn)行加熱，保證油管內(nèi)稠油的溫度從井口到井底始終超過稠油凝結(jié)的拐點(diǎn)溫度，井內(nèi)稠油始終保持在熔融狀態(tài)下，稠油因此可以順利流出地面。 本發(fā)明克服了蒸汽吞吐熱采稠油工藝間歇生產(chǎn)的缺陷，能夠連續(xù)生產(chǎn)，大幅度降低稠油開采成本，大幅度提高稠油產(chǎn)量。由于隔溫管下入深度能夠調(diào)節(jié)，循環(huán)水可控溫度范圍又大， 解決了超深井超稠油采油技術(shù)的難題。如果地層能量不足，還可以很方便的加用抽油桿進(jìn)行生產(chǎn)，這是其它熱采技術(shù)難以完成的。本發(fā)明具體的實(shí)施方案是一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)，包括加熱設(shè)備， 泵車，回水保溫罐，輸水泵，連接用保溫管線，隔熱套管四通，采油四通，套管四通，隔熱管， 油管，套管，封隔器；在原井的油管與套管之間加裝一隔溫管，形成油管與隔溫管之間的內(nèi)環(huán)形空間，和隔溫管與套管之間的外環(huán)形空間，上述兩個(gè)內(nèi)外環(huán)形空間在隔溫管底部，互相連通；在隔溫管以下，油層上部，油管與套管之間還要安裝有一個(gè)特種封隔器，封堵油層稠油進(jìn)入油套環(huán)形空間；
地面上，用保溫管線將回水保溫罐，輸水泵，加熱設(shè)備，泵車，與上述互通的內(nèi)外雙環(huán)形空間連接起來；
由所述回水保溫罐接收井口外環(huán)空的回水，輸水泵把回水泵送到加熱設(shè)備進(jìn)行加熱， 并送達(dá)泵車，泵車給加熱回水增壓提供動力，增壓熱水從井口進(jìn)入內(nèi)環(huán)空，到達(dá)隔熱管下端，從外環(huán)空返回到井口，形成加熱水循環(huán)通路，循環(huán)熱水對油管內(nèi)稠油持續(xù)加熱，使稠油始終保持良好的熔融流動狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)稠油被順利采出地面的目的； 所述油管、隔熱管、套管，分別安裝在與之匹配的采油四通、隔熱管四通、套管四通上。所述隔熱管下入深度要求該深度地層溫度必須高于稠油凝結(jié)拐點(diǎn)溫度。一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采工藝，使用所述的一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)，具體工藝步驟是，⑴首先加熱設(shè)備對循環(huán)水進(jìn)行加熱，泵車為循環(huán)水提供主要的動力； ⑵進(jìn)入井內(nèi)內(nèi)環(huán)空的循環(huán)水對伴行油管進(jìn)行加熱，直達(dá)隔溫管下端；然后從外環(huán)空返回的回水經(jīng)井口返回到地面；⑶輸水泵泵送回水到加熱設(shè)備重新加熱，并送達(dá)泵車；如此循環(huán)往復(fù)。所述的井內(nèi)的循環(huán)水被連續(xù)加熱，維持整個(gè)循環(huán)過程的熱量損失，使油管與隔溫管之間環(huán)空中的水溫維持在合理的水平；循環(huán)水對油管稠油持續(xù)加熱，使稠油能夠從井底到井口的溫度始終超過稠油的拐點(diǎn)溫度，保證稠油始終保持在熔融狀態(tài)下，稠油因此被順利采出地面。在實(shí)施過程中應(yīng)當(dāng)注意的是
1.根據(jù)具體的地層溫度梯度和稠油拐點(diǎn)溫度，確定合理的隔熱管下入深度。2.根據(jù)圖示下入的套管，按井控要求安裝在與之匹配的套管四通；下入的隔熱管，按井控要求安裝在與之匹配的隔熱管四通上；下入油管和封隔器組成的采油管柱，封隔器座封后，按井控要求安裝在與之匹配的采油四通上。3.按井控規(guī)程要求對井口各個(gè)設(shè)備進(jìn)行試壓。4.地面上，按圖示要求，連接好各種地面設(shè)備。5.施工前對井筒充分洗井2-3周，保證循環(huán)水純潔干凈。6.對井筒內(nèi)循環(huán)水要充分預(yù)熱，泵車需要保持合適排量用以滿足循環(huán)工藝要求。 為了井控安全，可以在循環(huán)出口適當(dāng)節(jié)流控制，附加一定的壓力，抵消加熱密度降低帶來的壓力損失。7.當(dāng)全井筒各處預(yù)熱溫度達(dá)到合理溫度后，即可開井采油，就像正常采油一樣把稠油開采到地面。正常采油期間，加熱設(shè)備輸出功率能夠維持循環(huán)熱量損耗，保證稠油具有良好流動性即可，沒有過度苛刻的工藝要求。要想提高控制溫度，提高相應(yīng)的加熱功率，即可順利實(shí)現(xiàn)對循環(huán)水溫的控制。
綜上所述，本發(fā)明克服了現(xiàn)有稠油開采技術(shù)的缺陷，用給稠油加熱的簡單方法解決了超深井熱采稠油的難題，提供了一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單，功率強(qiáng)大，加熱深度深，可控溫度范圍大，降粘效果好，運(yùn)行成本低，能夠連續(xù)生產(chǎn)，增產(chǎn)效果顯著，可操作性強(qiáng)的稠油熱采系統(tǒng)及其熱采工藝。本發(fā)明提供的一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)及其工藝，是一種全新的深井稠油熱采系統(tǒng)及其工藝，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步。本領(lǐng)域技術(shù)人員，可以在 本發(fā)明的構(gòu)思指導(dǎo)下，推導(dǎo)出多個(gè)相似的技術(shù)方案，但是每個(gè)技術(shù)方案都在本發(fā)明的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)，包括加熱設(shè)備，泵車，回水保溫罐，輸水泵，連接用保溫管線，隔熱管，隔熱套管四通，套管四通，采油四通，套管，油管，封隔器；其特征在于，在原井的油管與套管之間加裝一隔溫管，形成油管與隔溫管之間的內(nèi)環(huán)形空間，和隔溫管與套管之間的外環(huán)形空間，上述兩個(gè)內(nèi)外環(huán)形空間在隔溫管底部，互相連通；在隔溫管以下，油層上部，油管與套管之間還要安裝有一個(gè)特種封隔器，封堵油層稠油進(jìn)入油套環(huán)形空間；地面上，用保溫管線將回水保溫罐，輸水泵，加熱設(shè)備，泵車，與上述互通的內(nèi)外雙環(huán)形空間連接起來；由所述回水保溫罐接收井口外環(huán)空的回水，輸水泵把回水泵送到加熱設(shè)備進(jìn)行加熱， 并送達(dá)泵車，泵車給加熱回水增壓提供動力，增壓熱水從井口進(jìn)入內(nèi)環(huán)空，到達(dá)隔熱管下端，從外環(huán)空循環(huán)返回到井口，形成加熱水循環(huán)通路，循環(huán)熱水對油管內(nèi)稠油持續(xù)加熱，使稠油始終保持良好的熔融流動狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)稠油被順利采出地面的目的；所述油管、隔熱管、套管，分別安裝在與之匹配的采油四通、隔熱套管四通和套管四通上。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱管下入深度要求該深度地層溫度必須高于稠油凝結(jié)的拐點(diǎn)溫度。
3.一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采工藝，其特征在于，使用所述的一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)，具體工藝步驟是，⑴首先加熱設(shè)備對循環(huán)水進(jìn)行加熱，泵車為循環(huán)水提供主要的動力；⑵進(jìn)入井內(nèi)內(nèi)環(huán)空的循環(huán)水對伴行油管進(jìn)行加熱，直達(dá)隔溫管下端；然后從外環(huán)空返回的回水經(jīng)井口返回到地面；⑶輸水泵泵送回水到加熱設(shè)備重新加熱，并送達(dá)泵車； 如此循環(huán)往復(fù)。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采工藝，其特征在于，所述的井內(nèi)的循環(huán)水被連續(xù)加熱，維持整個(gè)循環(huán)過程的熱量損失，使油管與隔溫管之間環(huán)空中的水溫維持在合理的水平，循環(huán)水對油管稠油持續(xù)加熱，使稠油能夠從井底到井口的溫度始終超過稠油的拐點(diǎn)溫度，保證稠油始終保持在熔融狀態(tài)下，稠油因此被順利采出地面。
全文摘要
一種循環(huán)熱水超深井稠油熱采系統(tǒng)及其工藝，在井內(nèi)，套管與油管之間裝有隔溫管，形成油管與隔溫管之間的內(nèi)環(huán)形空間，和隔溫管與套管之間的外環(huán)形空間，內(nèi)外兩環(huán)形空間在隔溫管下端連通；在隔溫管以下、油層上部的深層套管與油管之間安裝一個(gè)封隔器，封堵稠油進(jìn)入油套環(huán)形空間；地面上，用管線將加熱設(shè)備，泵車，回水保溫罐，輸水泵，與互通的雙環(huán)形空間連接?；厮毓藿邮胀猸h(huán)空的回水，輸水泵把回水泵到加熱設(shè)備加熱，并送達(dá)泵車，泵車給加熱回水增壓，增壓熱水從井口進(jìn)入內(nèi)環(huán)空，到達(dá)隔熱管下端，從外環(huán)空返回到井口，形成加熱水循環(huán)通路，循環(huán)水對油管內(nèi)稠油持續(xù)加熱，使稠油始終保持熔融流動狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)稠油順利采出地面；本發(fā)明的方法和生產(chǎn)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，功率大，運(yùn)行成本低，可操作性強(qiáng)。
文檔編號E21B43/24GK102352744SQ20111033864
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者徐龍欣 申請人:徐龍欣