一種頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，包括管體、抽吸設(shè)備用于降低管體吸入端的頁巖油粘滯性的預(yù)熱單元，管體包括護(hù)套管、用于輸送頁巖油的若干個(gè)單元管、若干個(gè)發(fā)聲單元，若干個(gè)單元管沿護(hù)套管的長度方向集束于其內(nèi)部，相鄰兩個(gè)單元管之間均設(shè)置有發(fā)聲單元，若干個(gè)單元管通過發(fā)聲單元相互拼和集束；發(fā)聲單元發(fā)射聲波傳輸至單元管的內(nèi)壁，通過聲波震動(dòng)效應(yīng)來帶動(dòng)單元管一起振動(dòng)，以降低單元管內(nèi)壁對(duì)頁巖油流動(dòng)的粘滯性。本實(shí)用新型采用無水的方式抽吸頁巖油，避免了含油污水污染水源和其他地表地下水源，利用聲波震動(dòng)效應(yīng)來降低頁巖油輸送時(shí)的粘滯性，可用于輸運(yùn)粘滯性較高的油礦資源。
【專利說明】 —種頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及頁巖油氣探采領(lǐng)域，尤其是一種頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]頁巖油與稠油是巖層中開采出來的比重大而粘稠的液態(tài)油成分，主體位于巖層的空洞、裂縫、孔隙及其它儲(chǔ)集空間，一般的流動(dòng)性較其他輕質(zhì)油差，粘度相對(duì)高附著阻力大。此外，其儲(chǔ)藏的深度亦距地面較遠(yuǎn)，因而導(dǎo)致的開采提升能耗比較大。
[0003]現(xiàn)有的開采技術(shù)中主要是將高壓高溫水蒸氣打壓進(jìn)入，利用高溫高壓將油液化解成乳濁液的形態(tài)，而后再利用高真空泵或利用其自身的壓力經(jīng)管路引出地面。此種方法的負(fù)面影響顯而易見:其一需要大量的淡水資源，其二產(chǎn)生了龐大數(shù)量的含油污染水體，并需要巨額的環(huán)保處理設(shè)備投資。如何在相對(duì)用水量少或不使用的前提下輸運(yùn)粘滯性較高的油礦資源，同時(shí)避免相應(yīng)的含油污水污染水源和其他地表地下水源，也就成為缺水地區(qū)頁巖油及稠油開采所需要考慮的重要技術(shù)問題之一。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)水型、用于頁巖油氣開采分離的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一種頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，包括管體、抽吸設(shè)備和用于降低管體吸入端的頁巖油粘滯性的預(yù)熱單元，管體包括護(hù)套管、用于輸送頁巖油的若干個(gè)單元管、若干個(gè)發(fā)聲單元，若干個(gè)單元管沿護(hù)套管的長度方向集束于其內(nèi)部，相鄰兩個(gè)單元管之間均設(shè)置有發(fā)聲單元，若干個(gè)單元管通過發(fā)聲單元相互拼和集束；發(fā)聲單元發(fā)射聲波傳輸至單元管的內(nèi)壁，通過聲波震動(dòng)效應(yīng)來帶動(dòng)單元管一起振動(dòng)，以降低單元管內(nèi)壁對(duì)頁巖油流動(dòng)的粘滯性。
[0006]進(jìn)一步，所述護(hù)套管內(nèi)除若干個(gè)單元管和若干個(gè)發(fā)聲單元外的剩余空間均填充有高聲阻材料。
[0007]進(jìn)一步，所述護(hù)套管為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為低聲阻材料層，外層為高聲阻材料層。
[0008]進(jìn)一步，所述發(fā)聲單元與所述單元管之間的聲傳播方式為介質(zhì)匹配的無反射型。
[0009]進(jìn)一步，所述預(yù)熱單元設(shè)置于所述管體的吸入端。
[0010]進(jìn)一步，所述預(yù)熱單元包括超聲發(fā)射源、若干自由懸浮的諧振體和外罩篩網(wǎng)，其中，超聲發(fā)射源設(shè)置發(fā)射使諧振體共振并發(fā)熱的超聲波，以使所發(fā)熱量加熱流經(jīng)所述吸入端的頁巖油。
[0011]進(jìn)一步，所述單元管、護(hù)套管的截面形狀設(shè)置為圓形、多邊形或橢圓形，所述發(fā)聲單元的截面形狀與單元管、護(hù)套管的截面形狀互補(bǔ)匹配。
[0012]進(jìn)一步，所述管體連接地面與地下頁巖油的開采層空間，所述管體通過所述抽吸設(shè)備從開采層空間內(nèi)向地面抽吸頁巖油。[0013]進(jìn)一步，所述管體為直井或斜井的方式安裝。
[0014]本實(shí)用新型采用無水的方式抽吸頁巖油，避免了含油污水污染水源和其他地表地下水源，利用聲波震動(dòng)效應(yīng)來降低頁巖油輸送時(shí)的粘滯性，可用于輸運(yùn)粘滯性較高的油礦資源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型裝置的總體設(shè)置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，參考附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
[0018]為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語，用于說明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說明可相應(yīng)地解釋。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型一種頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，包括管體12和抽吸設(shè)備(圖中未示)和預(yù)熱單元15，管體12包括一個(gè)護(hù)套管1、若干個(gè)集束于其內(nèi)部的單元管2、若干個(gè)發(fā)聲單元3，相鄰兩個(gè)單元管2之間均設(shè)置有固定形狀的若干個(gè)發(fā)聲單元3，若干個(gè)單元管2通過發(fā)聲單元3拼和相連。預(yù)熱單元15設(shè)置于管體的吸入端，用于對(duì)將要吸入管內(nèi)的油頁巖進(jìn)行超聲預(yù)加熱。
[0020]此外，護(hù)套管I內(nèi)部的剩余空間4均采用高聲阻材料進(jìn)行填充固定，并且護(hù)套管I為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層由低聲阻材料制成、外層由高聲阻材料制成。發(fā)聲單元3與單元管2彼此之間的聲傳播方式為介質(zhì)匹配的無反射型，單元管2、護(hù)套管I的截面形狀可為圓形、多邊形或橢圓形，而發(fā)聲單元3的截面形狀與單元管2、護(hù)套管I的截面形狀互補(bǔ)匹配。
[0021]預(yù)熱單元15包括超聲發(fā)射源、若干自由懸浮的諧振體和外罩篩網(wǎng)，其中，超聲發(fā)射源設(shè)置可發(fā)射使諧振體共振并發(fā)熱的超聲波，以使所發(fā)熱量加熱流經(jīng)吸入端的頁巖油，外罩篩網(wǎng)相當(dāng)于過濾裝置并只允許頁巖油通過而阻止諧振體逸出預(yù)熱單元。
[0022]工作時(shí)，管體12用于連接地面13與地下頁巖油的開采層空間11，并配備抽吸設(shè)備(圖中未示)，而使管體12具有頁巖油的抽吸功能，管體12采用直井或斜井的方式安置。管體12下部的吸入端連接著預(yù)熱單元15的部分長度將直接插入開采層空間11內(nèi)，即管體12下部的部分長度直接浸入在地下頁巖油內(nèi)，該浸入長度的管體內(nèi)的單元管2中充滿了頁巖油。
[0023]護(hù)套管I內(nèi)的若干個(gè)發(fā)聲單元3受控發(fā)射聲波，并通過若干個(gè)單元管2將聲能傳至其內(nèi)壁。首先，預(yù)熱單元15對(duì)流經(jīng)管體12下部的吸入端的頁巖油進(jìn)行預(yù)加熱并降低粘滯性，預(yù)加熱后的頁巖油將沿震動(dòng)的單元管2內(nèi)壁流動(dòng)，因而又進(jìn)一步降低了一定的粘滯性，同時(shí)減小了流體前進(jìn)的阻力，抽吸設(shè)備將該部分頁巖油向上抽吸，開采層空間11內(nèi)的頁巖油將源源不斷的被補(bǔ)充和上抽，開采層空間11內(nèi)的頁巖油將經(jīng)預(yù)熱單元15并沿著震動(dòng)的單元管2源源不斷的抽到地面。
[0024]本實(shí)用新型利用的聲波震動(dòng)及共振效應(yīng)及其對(duì)液體粘滯系數(shù)的影響，由發(fā)聲部件產(chǎn)生聲波并帶動(dòng)輸油路徑上的諧振體、輸油管一起振動(dòng),促使觸及振動(dòng)管壁流動(dòng)的頁巖油降低粘滯性，加快氣頁巖油的流動(dòng)速度提高輸運(yùn)效率和降低能耗成本；另外，按照不同要求采用高低聲阻兩種材料相互匹配，減小聲能損耗而提高其綜合利用率。本方法無需使用化學(xué)抗凝固劑對(duì)環(huán)境無害，可簡化工藝和減少水的消耗。
【權(quán)利要求】
1.一種頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，包括管體、抽吸設(shè)備和用于降低管體吸入端的頁巖油粘滯性的預(yù)熱單元，管體包括護(hù)套管、用于輸送頁巖油的若干個(gè)單元管、若干個(gè)發(fā)聲單元，若干個(gè)單元管沿護(hù)套管的長度方向集束于其內(nèi)部，相鄰兩個(gè)單元管之間均設(shè)置有發(fā)聲單元，若干個(gè)單元管通過發(fā)聲單元相互拼和集束；發(fā)聲單元發(fā)射聲波傳輸至單元管的內(nèi)壁，通過聲波震動(dòng)效應(yīng)來帶動(dòng)單元管一起振動(dòng)，以降低單元管內(nèi)壁對(duì)頁巖油流動(dòng)的粘滯性。
2.如權(quán)利要求1所述的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，所述護(hù)套管內(nèi)除若干個(gè)單元管和若干個(gè)發(fā)聲單元外的剩余空間均填充有高聲阻材料。
3.如權(quán)利要求1所述的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，所述護(hù)套管為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為低聲阻材料層，外層為高聲阻材料層。
4.如權(quán)利要求1所述的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，所述發(fā)聲單元與所述單元管之間的聲傳播方式為介質(zhì)匹配的無反射型。
5.如權(quán)利要求1所述的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，所述預(yù)熱單元設(shè)置于所述管體的吸入端。
6.如權(quán)利要求5所述的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，所述預(yù)熱單元包括超聲發(fā)射源、若干自由懸浮的諧振體和外罩篩網(wǎng)，其中，超聲發(fā)射源設(shè)置發(fā)射使諧振體共振并發(fā)熱的超聲波，以使所發(fā)熱量加熱流經(jīng)所述吸入端的頁巖油。
7.如權(quán)利要求1所述的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，所述單元管、護(hù)套管的截面形狀設(shè)置為圓形、多邊形或橢圓形，所述發(fā)聲單元的截面形狀與單元管、護(hù)套管的截面形狀互補(bǔ)匹配。
8.如權(quán)利要求1所述的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，所述管體連接地面與地下頁巖油的開采層空間，所述管體通過所述抽吸設(shè)備從開采層空間內(nèi)向地面抽吸頁巖油。
9.如權(quán)利要求1所述的頁巖油抽吸運(yùn)輸裝置，其特征在于，所述管體為直井或斜井的方式安裝。
【文檔編號(hào)】E21B43/00GK203769732SQ201420088534
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】薛黎明, 劉伯昂 申請(qǐng)人:中海陽能源集團(tuán)股份有限公司