用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是關(guān)于一種用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控裝置，包括：設(shè)置于火驅(qū)生產(chǎn)井監(jiān)測管柱內(nèi)的多組測溫器，以及安裝在井口生產(chǎn)管線上的測溫探頭；設(shè)置的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，通過多根電纜連接多組測溫器和測溫探頭；控制設(shè)備，其輸入接口與數(shù)據(jù)采集設(shè)備電性連接；溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電性連接于控制設(shè)備的輸出接口，且包含連通于火驅(qū)生產(chǎn)井注入管柱的注入管線、連通于火驅(qū)注氣井內(nèi)注氣管柱的注氣管線、以及伸入火驅(qū)生產(chǎn)井生產(chǎn)管柱的電加熱裝置三者的至少其一。本實(shí)用新型應(yīng)用于生產(chǎn)，整個(gè)溫度數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、反饋過程無需人為調(diào)整介入，為全自動(dòng)化實(shí)施，既節(jié)省了人力，又避免了因人為調(diào)整不及時(shí)造成的產(chǎn)液溫度失控，從而導(dǎo)致的一系列生產(chǎn)問題。
【專利說明】用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及火燒油層開采領(lǐng)域，尤指一種用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]火燒油層開采技術(shù)是利用油層內(nèi)原油的一部分重質(zhì)成分作燃料，不斷燃燒生熱，把油層中的原油驅(qū)出，較其他采油方式具有適用范圍廣、驅(qū)油效率高、采收率高(>80% )、單井產(chǎn)量高、綜合效益高等諸多優(yōu)勢，可以成為稠油開采的有效接替技術(shù)。將火燒技術(shù)應(yīng)用于水平井，可達(dá)到火驅(qū)輔助重力泄油的效果。在火驅(qū)生產(chǎn)中，井下油液最高超過700°C，最低可低于原油拐點(diǎn)溫度(拐點(diǎn)溫度指在某個(gè)溫度條件下，稠油的粘度明顯降低，與普通稀油粘度相當(dāng))，當(dāng)生產(chǎn)井產(chǎn)液溫度太高、超過管柱的耐溫極限時(shí)，就會(huì)使管柱壽命大幅降低，甚至出現(xiàn)損壞破裂導(dǎo)致管件報(bào)廢；當(dāng)生產(chǎn)井產(chǎn)液溫度太低時(shí)，井筒中的稠油難以流動(dòng)，為舉升作業(yè)帶來相當(dāng)大的困難，于是溫度過高或過低都會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。所以，對井下溫度的有效控制，就顯得尤其重要。
[0003]現(xiàn)有的火驅(qū)油井中，井下溫度的獲取是利用熱電偶測溫(測溫原理:熱電偶感知溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢信號(hào)，通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度)，現(xiàn)場作業(yè)是把多組熱電偶預(yù)制到連續(xù)油管中，用連續(xù)油管車把連續(xù)油管下入監(jiān)測管柱中。對測得溫度的收集是靠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)顯示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)放置在井場，便于觀察記錄的位置。井口的溫度獲取是熱電偶溫度計(jì)或玻璃管溫度計(jì)，安裝在井口生產(chǎn)流程管線上。
[0004]然而現(xiàn)有的溫度測量及顯示系統(tǒng)具有如下的缺陷:
[0005](I)水平生產(chǎn)井主要錄取井口及井底的產(chǎn)液溫度，注氣井主要錄取累注氣量、注氣速度。這兩口井的數(shù)據(jù)采集分散，而且需操作人員頻繁觀察，并且只靠人工每小時(shí)記錄一次，數(shù)據(jù)錄取復(fù)雜，工作量大，耗費(fèi)人力，并且記錄的溫度數(shù)據(jù)都是離散的，無法精確表達(dá)井下溫度隨時(shí)間的變化情況；
[0006](2)在獲取溫度數(shù)據(jù)后，沒有反饋環(huán)節(jié)，當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)變化幅度很大時(shí)，只能人為進(jìn)行溫控操作(調(diào)整注水量、注氣量，和/或開啟電加熱等)；如果調(diào)整不及時(shí)，水平生產(chǎn)井近井地帶可能出現(xiàn)高溫氧化燃燒，產(chǎn)液溫度將大幅度提升，有可能給火驅(qū)帶來嚴(yán)重后果，如管柱燒壞、氣竄、出砂等，而注氣量如果達(dá)不到油層高溫氧化燃燒的要求，油層燃燒將進(jìn)入低溫氧化燃燒。
[0007]因此，亟需一種用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控裝置，來改善目前火驅(qū)井作業(yè)不穩(wěn)定的現(xiàn)狀。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]鑒于上述【背景技術(shù)】的缺陷，本實(shí)用新型的目的，即是提供一種用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控裝置，通過將火驅(qū)生產(chǎn)井井下和井口的測溫?cái)?shù)據(jù)集中收集顯示，并設(shè)置反饋控制設(shè)備，根據(jù)溫度的變化實(shí)時(shí)調(diào)整火驅(qū)生產(chǎn)井井口及井下的溫度，不需人為調(diào)整，既節(jié)省了人力，又避免了因人為調(diào)整不及時(shí)給火驅(qū)生產(chǎn)帶來的嚴(yán)重后果。
[0009]上述本實(shí)用新型的目的，是由以下的技術(shù)方案所實(shí)現(xiàn):
[0010]一種用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控裝置，包括:設(shè)置于火驅(qū)生產(chǎn)井監(jiān)測管柱內(nèi)的多組測溫器，以及安裝在井口生產(chǎn)管線上的測溫探頭；設(shè)置在地面端、用以收集井下及井口溫度的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過多根電纜連接所述多組測溫器和測溫探頭；用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的輸出結(jié)果發(fā)出溫度調(diào)節(jié)指令的控制設(shè)備，控制設(shè)備的輸入接口與數(shù)據(jù)采集設(shè)備電性連接；能受控制設(shè)備所控的溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電性連接于控制設(shè)備的輸出接口，所述溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含連通于火驅(qū)生產(chǎn)井注入管柱的注入管線、連通于火驅(qū)注氣井內(nèi)注氣管柱的注氣管線、以及伸入火驅(qū)生產(chǎn)井生產(chǎn)管柱的電加熱裝置三者的至少其一。
[0011]如上所述的智能溫控裝置，所述注入管線和注氣管線上均設(shè)有用于控制流量的電磁閥門，而各電磁閥門分別電性連接于所述控制設(shè)備的輸出接口。
[0012]如上所述的智能溫控裝置，所述電加熱裝置設(shè)有受所述控制設(shè)備所控的電加熱開關(guān)。
[0013]如上所述的智能溫控裝置，所述控制設(shè)備具有三個(gè)輸出接口，所述溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括注入管線、注氣管線和電加熱裝置，且這三者與上述三個(gè)輸出接口一一對應(yīng)。
[0014]如上所述的智能溫控裝置，所述溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括注入管線、注氣管線和電加熱裝置，所述控制設(shè)備具有三個(gè)輸出接口分別連接到注入管線的電磁閥門、注氣管線的電磁閥門以及電加熱裝置的電加熱開關(guān)，而能同時(shí)控制注入管線、注氣管線和電加熱裝置。
[0015]如上所述的智能溫控裝置，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為數(shù)據(jù)采集卡。
[0016]如上所述的智能溫控裝置，所述控制設(shè)備為可編程控制器或單片機(jī)。
[0017]如上所述的智能溫控裝置，所述測溫器為熱電偶。
[0018]借由以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，智能溫控裝置通過實(shí)時(shí)獲取火驅(qū)生產(chǎn)井井口及井下產(chǎn)液溫度信息，并對溫度信息進(jìn)行采集分析，再通過注入管線、注氣管線以及電加熱裝置對井口及井下溫度進(jìn)行適時(shí)適度的溫控操作反饋，使井底產(chǎn)液溫度處于200?300°C之間，井口產(chǎn)液溫度處于原油拐點(diǎn)溫度至150°C之間，即井口及井下產(chǎn)液溫度都保持在可控范圍和安全范圍內(nèi)，該裝置應(yīng)用于生產(chǎn)，整個(gè)溫度數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、反饋過程無需人為調(diào)整介入，為全自動(dòng)化實(shí)施，既節(jié)省了人力，又避免了因人為調(diào)整不及時(shí)造成的產(chǎn)液溫度失控，從而導(dǎo)致的一系列生產(chǎn)問題，如:減少管柱的損壞，減少生產(chǎn)過程中的氣竄，減少地面建設(shè)成本，促進(jìn)火線的均勻推進(jìn)，提高火驅(qū)輔助重力泄油的驅(qū)油效果和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型和一種火驅(qū)輔助重力泄油注采工藝系統(tǒng)相配套使用的示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0020]為令本實(shí)用新型的發(fā)明目的、技術(shù)手段及技術(shù)效果有更完整及清楚的揭露，以下進(jìn)行詳細(xì)說明，并請一并參閱附圖及部件標(biāo)號(hào)。
[0021]在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，智能溫控裝置應(yīng)用于一種三套管柱獨(dú)立作業(yè)的火驅(qū)輔助重力泄油注采工藝系統(tǒng)，如圖1所示，但是，本實(shí)用新型并不以此為限，智能溫控裝置也可以應(yīng)用在其他形式的火驅(qū)井中，如在直井水平井組合的SAGD井中也可應(yīng)用。[0022]請參閱圖1所示，與本實(shí)用新型配套使用的一種火驅(qū)輔助重力泄油注采工藝系統(tǒng)，可利用火驅(qū)輔助重力泄油三管熱采井口(專利號(hào):201120284618)在火驅(qū)生產(chǎn)井400內(nèi)下入注入管柱100、監(jiān)測管柱200和生產(chǎn)管柱300三套彼此獨(dú)立的管柱，其中注入管柱100包括順序串接的隔熱管1、篩管12和導(dǎo)錐13 ;監(jiān)測管柱200包括順序串接的監(jiān)測管2、篩管10和導(dǎo)錐13，所述監(jiān)測管2中還設(shè)有多個(gè)溫壓監(jiān)測裝置；生產(chǎn)管柱300包括順序串接的空心桿4、防氣泵5、氣錨6、篩管7和導(dǎo)錐8。在注氣井900內(nèi)設(shè)有注氣管柱；注氣管柱包括順序串接的油管21和封隔器14，注氣管柱末端設(shè)有喇叭口 15。所述監(jiān)測管柱200的監(jiān)測管2為無接箍油管，無接箍油管內(nèi)在直井段設(shè)有至少一個(gè)泵下溫壓監(jiān)測裝置3，在水平井段設(shè)有至少一個(gè)水平段溫壓監(jiān)測裝置。所述泵下溫壓監(jiān)測裝置和水平段溫壓監(jiān)測裝置包括用于測溫的熱電偶11和用于測壓的毛細(xì)管9。所述生產(chǎn)管柱300的空心桿4內(nèi)還設(shè)有電加熱裝置41。
[0023]本實(shí)用新型一種用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控裝置，包括:設(shè)置于火驅(qū)生產(chǎn)井監(jiān)測管柱200內(nèi)的多組測溫器，以及安裝在井口生產(chǎn)管線上的測溫探頭23 ;設(shè)置在地面端、用以收集井下及井口溫度的數(shù)據(jù)采集設(shè)備17，數(shù)據(jù)采集設(shè)備17通過多根電纜連接所述多組測溫器和測溫探頭23 ;用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備17的輸出結(jié)果發(fā)出溫度調(diào)節(jié)指令的控制設(shè)備19，控制設(shè)備19的輸入接口與數(shù)據(jù)采集設(shè)備17電性連接；能受控制設(shè)備19所控的溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電性連接于控制設(shè)備19的輸出接口，所述溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含連通于火驅(qū)生產(chǎn)井注入管柱100的注入管線91、連通于火驅(qū)注氣井900內(nèi)注氣管柱的注氣管線92、以及伸入火驅(qū)生產(chǎn)井生產(chǎn)管柱300的電加熱裝置41三者的至少其一。
[0024]在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述注入管線91和注氣管線92上均設(shè)有電磁閥門16、20，而各電磁閥門16、20分別電性連接于所述控制設(shè)備19的輸出接口。
[0025]并且，所述電加熱裝置41設(shè)有受所述控制設(shè)備19所控的電加熱開關(guān)18。
[0026]在此基礎(chǔ)上，所述控制設(shè)備具有三個(gè)輸出接口分別連接到注入管線91的電磁閥門16、注氣管線92的電磁閥門20以及電加熱裝置41的電加熱開關(guān)18，而能同時(shí)控制注入管線91、注氣管線92和電加熱裝置41。
[0027]如上所述的智能溫控裝置，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為一數(shù)據(jù)采集卡，其型號(hào)為:西門子S7EM235。
[0028]如上所述的智能溫控裝置，所述控制設(shè)備為一可編程控制器或單片機(jī)。當(dāng)然，也可以是任意具有可編程芯片，并能夠用以控制硬件的終端，例如電腦。
[0029]如上所述的智能溫控裝置，所述測溫器為熱電偶11。
[0030]根據(jù)上述技術(shù)方案所構(gòu)成的本實(shí)用新型，其工作原理如下:
[0031]水平井井底和泵下的溫度通過熱電偶傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集設(shè)備中，生產(chǎn)井井口的溫度由測溫探頭測定，通過電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集設(shè)備；采集的溫度通過電纜傳輸?shù)娇刂圃O(shè)備中，根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)在控制設(shè)備中預(yù)置一套溫度閾值，程序判定測定的溫度是否超出閾值范圍，而后控制設(shè)備通過判定結(jié)果確定是否需要注水降溫、注蒸汽伴熱、調(diào)整注氣量，并設(shè)定注入速度，并確定是否需要開啟電加熱；由控制設(shè)備輸出的控制結(jié)果通過電纜傳輸給各個(gè)溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由電磁閥智能調(diào)整注水速度，智能調(diào)整注氣量，并通過電加熱開關(guān)控制開啟電加熱裝置為生產(chǎn)管柱加熱。整個(gè)溫度數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、反饋過程無需人為調(diào)整介入，為全自動(dòng)化實(shí)施，于是既節(jié)省了人力，又避免了因人為調(diào)整不及時(shí)給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重后果。[0032] 以上所舉僅為本實(shí)用新型示意性的部分實(shí)施例，并非用以限制本實(shí)用新型的范圍，任何一本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)包括在本專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于火驅(qū)輔助重力泄油的智能溫控裝置，其特征在于，包括: 設(shè)置于火驅(qū)生產(chǎn)井監(jiān)測管柱內(nèi)的多組測溫器，以及安裝在井口生產(chǎn)管線上的測溫探頭; 設(shè)置在地面端、用以收集井下及井口溫度的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過多根電纜連接所述多組測溫器和測溫探頭； 用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的輸出結(jié)果發(fā)出溫度調(diào)節(jié)指令的控制設(shè)備，控制設(shè)備的輸入接口與數(shù)據(jù)采集設(shè)備電性連接； 能受控制設(shè)備所控的溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電性連接于控制設(shè)備的輸出接口，所述溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含連通于火驅(qū)生產(chǎn)井注入管柱的注入管線、連通于火驅(qū)注氣井內(nèi)注氣管柱的注氣管線、以及伸入火驅(qū)生產(chǎn)井生產(chǎn)管柱的電加熱裝置三者的至少其一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的智能溫控裝置，其特征在于，所述注入管線和注氣管線上均設(shè)有用于控制流量的電磁閥門，而各電磁閥門分別電性連接于所述控制設(shè)備的輸出接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫控裝置，其特征在于，所述電加熱裝置設(shè)有受所述控制設(shè)備所控的電加熱開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫控裝置，其特征在于，所述控制設(shè)備具有三個(gè)輸出接口，所述溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括注入管線、注氣管線和電加熱裝置，且這三者與上述三個(gè)輸出接口--對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能溫控裝置，其特征在于，所述電加熱裝置設(shè)有受所述控制設(shè)備所控的電加熱開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能溫控裝置，其特征在于，所述溫控執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括注入管線、注氣管線和電加熱裝置，所述控制設(shè)備具有三個(gè)輸出接口分別連接到注入管線的電磁閥門、注氣管線的電磁閥門以及電加熱裝置的電加熱開關(guān)，而能同時(shí)控制注入管線、注氣管線和電加熱裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的智能溫控裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為數(shù)據(jù)采集卡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的智能溫控裝置，其特征在于，所述控制設(shè)備為可編程控制器或單片機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的智能溫控裝置，其特征在于，所述測溫器為熱電偶。
【文檔編號(hào)】E21B43/243GK203394489SQ201320300393
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月29日
【發(fā)明者】彭松良, 袁愛武, 于曉聰, 高立江, 魯?shù)? 汪小平, 包琳, 許俊巖, 張成博, 孫振宇, 鄭曉松, 闞長賓, 曹劍, 王月, 張祖科 申請人:中國石油天然氣股份有限公司