專利名稱：油井套管雙管并行載熱體循環(huán)加熱技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于石油特別是稠油、高凝油等特種油開采的油井套管雙管并行載熱體循環(huán)加熱技術。
目前，現(xiàn)場在石油特別是稠油、高凝油等特種油開采過程中，為降低原油粘度、改善原油流動性能采用著多種加熱技術，其中包括電加熱、注蒸汽、熱載體循環(huán)加熱等。前兩種熱采技術工藝復雜，耗能巨大，并且需要配置大量管線、設備，因而生產(chǎn)成本較高。后一種熱載體循環(huán)加熱技術中，目前采用較多的是利用空心抽油桿作為通道，采用導熱油、水等載熱體對井內油流進行加熱。由于此種空心管式結構在構成循環(huán)通道時，需要在空心抽油桿內安裝細管，因而尺寸受到限制，且工作壓力過高，載熱體循環(huán)量小，不能適應油井加熱的實際需要，影響油井開采效果。
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、成本較低，可以大大提高油井加熱和開采效果的油井套管雙管并行載熱體循環(huán)加熱技術。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。本發(fā)明提供的油井套管雙管并行熱載體循環(huán)加熱技術的核心乃是在油井套管內，與偏心下入的抽油管柱并列地下入兩個并行的載熱體循環(huán)加熱管柱(簡稱雙管)，雙管上端從專用井口四通一側引出并與地面加熱循環(huán)系統(tǒng)相連接，下端則安裝連接一使雙管連通的散熱式折返器，上述的地面加熱循環(huán)系統(tǒng)、井口裝置和井下雙管循環(huán)加熱系統(tǒng)三部分組合為一體，構成整個封閉的油井載熱體循環(huán)加熱系統(tǒng)。在該系統(tǒng)工作狀態(tài)下，由地面加熱循環(huán)系統(tǒng)而來的載熱體(導熱油或水等液體)由進液管經(jīng)井口四通連續(xù)不斷地進入油井內，在進液管底端經(jīng)散熱式折返器上返，再經(jīng)回液管上返回到地面。如此循環(huán)往復，載熱體將熱量源源不斷地帶入井內，并將散發(fā)的熱量傳導給油管，對油管內的采出原油進行加熱，最終達到提高油流溫度、降粘減阻和保證油井正常生產(chǎn)的目的。
本發(fā)明提供了一種新的載熱體循環(huán)加熱技術和裝置，與現(xiàn)有技術相比，此種載熱體井下循環(huán)加熱通道管徑大，壓力損失小，載熱體循環(huán)流量大，帶入井內的熱量大，因而加熱效果好。本發(fā)明還具有節(jié)能、節(jié)電和工藝技術簡單、易于實施等優(yōu)點，采用該技術可以有效地改善稠油、高凝油井加熱、開采效果，宜于推廣應用。


圖1為本發(fā)明提供的油井套管內雙管并行載熱體循環(huán)加熱技術原理及其裝置總體結構示意圖。圖中，標與“1”、“2”、“3”分別為抽油機、抽油桿和采油樹，標號“10”為油層。
圖2、圖3為井口裝置結構示意圖及其A-A剖視圖。
圖4為井內管路分布狀態(tài)剖面圖。
圖5為地面循環(huán)加熱系統(tǒng)工作原理及流程示意圖。
以下結合附圖對本發(fā)明的實施加以說明。
如圖1所示，本發(fā)明所采用的地面、井口、井下裝置和流程由地面加熱循環(huán)系統(tǒng)14、載熱體進液管13、回液管12、折返器11、專用井口4、專用四通5、油管6、套管7、抽油泵8、尾管9組成。進液管13、回液管12上端經(jīng)井口專用四通分別與地面加熱循環(huán)系統(tǒng)14的載熱體輸出管和回流管相連接，下端分別與折返器11進、出口相連接；進、回液雙管13、12并列下入套管7內，油管及其下的抽油泵8和尾管9與進、回液雙管13、12并列偏心地下入套管7內(見圖4)，上端通過專用四通5后與專用井口4聯(lián)接固定。井下裝置中，載熱體進、回液管13、12根據(jù)油井套管尺寸可采用3/4″-11/2″(即直徑20-38mm)鋼管；折返器11為一外表面設有散熱片的圓管，其上端面設有兩個圓孔，分別用來與進、回液管組裝相配；油管6、套管7、抽油泵8和尾管9均為通用件。如圖2、圖3所示，專用井口4由井口引出管15、井口蓋16、四通蓋20、螺栓螺母19、密封圈18、油管掛17組成，專用四通5由四通本體22、加熱引出頭24、加熱管上接頭25組成；四通本體22上方依次座裝有四通蓋20和井口蓋16，四通蓋20與四通本體22之間設有密封環(huán)21，三者用沿圓周均布的12個孔眼內穿入的12套螺栓螺母19連接固定；四通蓋20內裝置有油管掛17，并用密封圈18密封，井口蓋16內設有井口引出管15；四通本體22內一側相鄰設置有2個加熱管上接頭25，兩加熱管上接頭25外端分別通過螺紋連接有用以與地面循環(huán)加熱系統(tǒng)輸出管和回流管相連的加熱引出頭24，四通本體22、加熱管上接頭25和加熱引出頭24三者接觸間隙部位的加熱管上接頭外設有密封填料23。其中，四通本體22下端法蘭與普通法蘭一樣，上端法蘭直徑大于下端法蘭，構成偏心結構，密封圈溝槽亦為偏心結構，中部一側設有兩個相鄰的加熱管引出孔，下方內圓面上相應設有2個坐封承重臺階，用以座放加熱管上接頭25并承受加熱管重量。加熱管上接頭25為一上端封死的三通，其一側為陽螺紋，用來與加熱引出頭24相連，下端帶陰螺紋，并有90°環(huán)形臺階，用來與雙管連接并座放在四通本體的承重臺階上。如圖5所示，地面循環(huán)加熱系統(tǒng)14由兩個獨立的回路構成。上部加熱回路由地面加熱循管線26、27、鍋爐30、循環(huán)泵31、過濾器32、閥門33、儲油箱34、井下循環(huán)載熱體加熱器42構成。其中，儲油管34內為導熱油，打開閥門33，啟動循環(huán)泵31和鍋爐30工作，導熱油便進行循環(huán)和加熱，進入并貯存在加熱器42內的導熱油即可將下部循環(huán)回路中的載熱體加熱。下部循環(huán)回路由載熱體輸出管40、回流管41、加熱器42、電磁閥43、44、流量傳感器45、46、定壓閥35、循環(huán)泵36、過濾器37、閥門38和儲液箱39和控制電纜28、自動控制箱29構成。其中，儲液箱39內為水或導熱油，工作時，電磁閥43、44開啟，循環(huán)泵36工作，載熱體依次經(jīng)閥門38、過濾器37、循環(huán)泵36、流量傳感器46、電磁閥44、加熱器42、載熱體輸出管40進入油井并返出后，經(jīng)回流管41、電磁閥43、流量傳感器45，進入儲液箱39，如此周而復始，循環(huán)不止，實現(xiàn)對井內采出原油加熱之目的。
權利要求
1.一種油井套管雙管并行載熱體循環(huán)加熱技術，其特征在于該技術乃是在油井套管內與偏心下入的抽油管柱并列地下入兩個并行的載熱體循環(huán)加熱管柱，雙管上端從專用井口四通一側引出并與地面加熱循環(huán)系統(tǒng)相連接，下端安裝有使雙管連通的散熱式折返器；該技術采用的設備裝置由地面加熱循環(huán)系統(tǒng)(14)、載熱體進液管(13)、回液管(12)、折返器(11)、專用井口(4)、專用四通(5)、油管(6)、套管(7)、抽油泵(8)和尾管(9)組成，進液管(13)、回液管(12)上端經(jīng)井口專用四通(5)分別與地面加熱循環(huán)系統(tǒng)(14)相連接，下端分別與折返器(11)相連接，進、回液管(13)、(12)并列下入套管(7)內，油管(6)及其下的抽油泵(8)和尾管(9)偏心地下入套管(7)內，上端通過專用四通(5)后與專用井口(4)連接固定。
2.根據(jù)權利要求1所述的油井套管雙管并行載熱體循環(huán)加熱技術，其特征在于，專用井口(4)由井口引出管(15)、井口蓋(16)、油管掛(17)、密封圈(18)、螺栓螺母(19)、四通蓋(20)組成，專用四通(5)由四通本體(22)、加熱引出頭(24)、加熱管上接頭(25)組成；四通本體(22)上方依次座裝有四通蓋(20)和井口蓋(16)，三者用沿圓周均布的12個孔眼內穿入的螺栓螺母(19)連接固定，四通蓋(20)與四通本體(22)之間設有密封環(huán)(21)；四通蓋(20)內裝置有油管掛(17)，并用密封圈(18)密封，井口蓋(16)內設有進口引出管(15)；四通本體(22)內一側相鄰設置有2個加熱管上接頭(25)，兩加熱管上接頭(25)外端分別通過螺紋連接有加熱引出頭(24)，四通本體(22)、加熱管上接頭(25)和加熱引出頭(24)三者接觸間隙部位的加熱管上接頭外設有密封填料(23)。
3.根據(jù)權利要求2所述的油井套管雙管并行載熱體循環(huán)加熱技術，其特征在于，四通本體(22)上端法蘭直徑大于下端法蘭，構成偏心結構，其上的密封圈槽亦為偏心結構，中部一側設有兩個相鄰的加熱管引出孔，下方內圓面上相應設有2個承重臺階。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于石油特別是稠油、高凝油開采的油井套管雙管并行載熱體循環(huán)加熱技術。該技術乃是在油井套管內與偏心下入的抽油管柱并列地下入兩個并行的載熱體循環(huán)加熱管柱,雙管上端從專用井口四通一側引出并與地面加熱循環(huán)系統(tǒng)相連接,下端安裝有使雙管連通的散熱式折返器。本發(fā)明提供的載熱體循環(huán)加熱技術與裝置具有井下循環(huán)加熱通道直徑大,載熱體流量大,加熱效果好等特點,還具有節(jié)能、節(jié)電和工藝技術簡單、易于實施等優(yōu)點,采用該技術可以有效地改善稠油、高凝油井加熱、開采效果,宜于推廣應用。
文檔編號E21B36/00GK1213737SQ9812100
公開日1999年4月14日 申請日期1998年11月20日 優(yōu)先權日1998年11月20日
發(fā)明者張曉義 申請人:張曉義