一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,包括井筒裝置和與井筒裝置相連接的保溫實(shí)驗(yàn)裝置,外套管與內(nèi)套管之間形成密閉注水腔體,上環(huán)形臺(tái)階上分別開設(shè)有注氣孔和注水孔,注氣孔、出氣孔分別與環(huán)形空氣環(huán)相連通,注水孔、出水孔分別與密閉注水腔體相連通,氣體循環(huán)系統(tǒng)分別與注氣孔和出氣孔相連通,冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)分別與注水孔和出水孔相連通,氣體循環(huán)系統(tǒng)和冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相連接。所述的一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,將熱水和冷水循環(huán)系統(tǒng)相互結(jié)合,能夠更加方便在不同環(huán)境下使用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而采集到更加多環(huán)境的數(shù)據(jù),其井筒機(jī)構(gòu)緊湊、成本低,密封效果好。
【專利說明】一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油開采井筒保溫的【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其是一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熱力采油法是世界一 1:提高采收率各種方法中發(fā)展最快、成效最顯著的方法。美國靠提高原油采收率方法采出的油量中,熱力法采出的原油占80%以上:。熱力驅(qū)的機(jī)理在于使原油黏度大大降低,這就改善了原油流動(dòng)性能,提高了波及效率;熱能還會(huì)使原油膨脹,增加了原油從油藏排出的動(dòng)力;此外,熱能對原油有蒸發(fā),甚至蒸餾作用,這些蒸餾出的輕質(zhì)餾分和前面的較冷的地層接觸時(shí)會(huì)凝析下來,在前沿形成一混相帶,從而還有某種程度的混相作用等等。油層驅(qū)油的熱采一般有兩種加熱方式:一種足熱源存地面,向油層注入熱載體(如蒸氣)的方法。常見的有注蒸氣、熱水、煙道氣。注蒸氣的方法采用最廣、實(shí)施也相對容易些,但熱量損耗較大。另一種是熱源在地下,即井下安裝電熱器、井下蒸氣發(fā)生器或直接在油層點(diǎn)火燃燒的火燒油層法?;馃蛯臃岷碾m小,但實(shí)施較難,遠(yuǎn)不如蒸氣法那樣普遍。最常見的熱力采油方法有注入蒸氣法,其次是火燒油層法。比如,一些油田采用向油管與套管的環(huán)形空間直接充入不同氣體的井筒隔熱技術(shù),通過改變環(huán)空中的介質(zhì)物性來改變環(huán)空的傳熱熱阻,這在注蒸汽的井中取得了一定的效果。如專利號為“ZL20042011524.X”、名稱為“同心油管井筒注氮隔熱界限實(shí)驗(yàn)裝置”的中國實(shí)用新型專利公開了一種同心油管井筒注氮隔熱界限實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置的井筒模型與實(shí)際注蒸汽井幾何相似,成本高,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。與注蒸汽井相比,注熱水井中為單相流動(dòng),且井筒中溫度比注蒸汽井低得多,因此注熱水井筒環(huán)空中的隔熱效果與注蒸汽井不同。
[0003]因?yàn)闊崴?qū)是熱采中一種常見的工藝,然而目前對于熱水驅(qū)井筒環(huán)空隔熱措施效果還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)和能夠肯定預(yù)見的實(shí)質(zhì)效果;而且由于現(xiàn)場的情況復(fù)雜且成本高,若對環(huán)空隔熱措施進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),不但投資大且難以分析不同環(huán)空介質(zhì)對隔熱效果的影響,因此通過室物理模擬得到注熱水井筒環(huán)空隔熱效果具有重要的工程意義和應(yīng)用價(jià)值。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:為了克服上述中存在的問題,提供一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理并且能夠?qū)崿F(xiàn)注氣的同時(shí)、進(jìn)行注水加熱冷卻實(shí)驗(yàn),從而達(dá)到最佳實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,包括井筒裝置和與井筒裝置相連接的保溫實(shí)驗(yàn)裝置,所述的井筒裝置包括油管、內(nèi)套管和外套管,內(nèi)套管套裝在油管外部,外套管套裝在內(nèi)套管外部,所述的油管頂端為具有內(nèi)螺紋的母接頭,底端為具有外螺紋的公接頭,油管外側(cè)壁的上部和下部分別環(huán)形設(shè)有上環(huán)形臺(tái)階和下環(huán)形臺(tái)階,內(nèi)套管設(shè)在上環(huán)形臺(tái)階和下環(huán)形臺(tái)階之間,內(nèi)套管分別與上環(huán)形臺(tái)階和下環(huán)形臺(tái)階之間形成環(huán)形空氣環(huán),內(nèi)套管的下部具有向外凸起的臺(tái)階,臺(tái)階上套接有金屬套筒,臺(tái)階外部設(shè)有環(huán)形內(nèi)框,環(huán)形內(nèi)框的上口開設(shè)有環(huán)形卡槽,金屬套筒卡嵌在環(huán)形卡槽內(nèi)并通過環(huán)形密封圈密封,所述的外套管套裝在上環(huán)形臺(tái)階和環(huán)形內(nèi)框之間,夕卜套管與內(nèi)套管之間形成密閉注水腔體,所述的上環(huán)形臺(tái)階上分別開設(shè)有注氣孔和注水孔,下環(huán)形臺(tái)階上開設(shè)有出氣孔,環(huán)形內(nèi)框上開設(shè)有出水孔,注氣孔、出氣孔分別與環(huán)形空氣環(huán)相連通,注水孔、出水孔分別與密閉注水腔體相連通,
[0006]所述的保溫實(shí)驗(yàn)裝置包括氣體循環(huán)系統(tǒng)和冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),氣體循環(huán)系統(tǒng)分別與注氣孔和出氣孔相連通,冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)分別與注水孔和出水孔相連通,氣體循環(huán)系統(tǒng)和冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相連接,
[0007]所述的氣體循環(huán)系統(tǒng)包括儲(chǔ)水箱、與儲(chǔ)水箱相連通的水軟化罐、與水軟化罐相連通的氣體壓縮機(jī)、與氣體壓縮機(jī)相連通的蒸汽發(fā)生器和抽氣機(jī),蒸汽發(fā)生器通過蒸汽管道與注氣孔相連通,抽氣機(jī)一端與出氣孔相連通,另一端與儲(chǔ)水箱相連通,
[0008]所述的冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)水箱、制冷水箱、加熱水箱,循環(huán)水箱上分別開設(shè)有冷水出口和熱水出口,制冷水箱包括制冷箱體、盤旋在制冷箱體內(nèi)的制冷水管、設(shè)在制冷水管內(nèi)的制冷桿以及安裝在制冷水箱外部的制冷控制器,制冷控制器與制冷桿相連接,制冷水管一端與冷水出口相連通,另一端與注水孔相連通;加熱水箱包括加熱箱體、盤旋在加熱箱體內(nèi)的熱水管、設(shè)在熱水管內(nèi)的加熱桿以及安裝在加熱箱體外部的加熱控制器,加熱控制器與加熱桿相連接,熱水管一端與熱水出口相連通,另一端與注水孔相連通,出水孔與循環(huán)水箱相連通。
[0009]為了能夠在采油過程中,提高采油效率,所述的內(nèi)套管外壁上還套接有扶正支架,扶正支架的外壁貼合外套管內(nèi)壁上。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:所述的一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,采用此種設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置,將熱水和冷水循環(huán)系統(tǒng)相互結(jié)合,能夠更加方便在不同環(huán)境下使用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而采集到更加多環(huán)境的數(shù)據(jù),其井筒機(jī)構(gòu)緊湊、成本低,密封效果好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0013]圖2是本實(shí)用新型的保溫實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖中1.井筒裝置,11.油管,11-1.母接頭,11-2.公接頭,12.內(nèi)套管,13.外套管,14.上環(huán)形臺(tái)階,14-1.注氣孔,14-2.注水孔,15.下環(huán)形臺(tái)階,15-1.出氣孔,16.環(huán)形空氣環(huán),17.金屬套筒,18.金屬套筒,18-1.環(huán)形卡槽,18-2.出水孔,19.環(huán)形密封圈,110.密閉注水腔體,21.氣體循環(huán)系統(tǒng),21-1.儲(chǔ)水箱,21-2.水軟化罐,21-3.氣體壓縮機(jī),21-4.蒸汽發(fā)生器,21-5.抽氣機(jī),22.冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng),22-1.循環(huán)水箱,22-11.冷水出口,22-12.熱水出口,22-2.制冷水箱,22-21.制冷箱體,22-22.制冷水管,22-23.制冷控制器,22-3.加熱水箱,22-31.加熱箱體,22-32.熱水管,22-33.加熱控制器,23.數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),3.扶正支架。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0016]如圖1所示的一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,包括油管11、內(nèi)套管12、夕卜套管13、氣體循環(huán)系統(tǒng)21和冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)22以及數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)23,內(nèi)套管12套裝在油管11外部,外套管13套裝在內(nèi)套管12外部,油管11頂端為具有內(nèi)螺紋的母接頭11-1,底端為具有外螺紋的公接頭11-2,油管11外側(cè)壁的上部和下部分別環(huán)形設(shè)有上環(huán)形臺(tái)階14和下環(huán)形臺(tái)階15,內(nèi)套管12設(shè)在上環(huán)形臺(tái)階14和下環(huán)形臺(tái)階15之間,內(nèi)套管12分別與上環(huán)形臺(tái)階14和下環(huán)形臺(tái)階15之間形成環(huán)形空氣環(huán)16,內(nèi)套管12的下部具有向外凸起的臺(tái)階12-1,臺(tái)階12-1上套接有金屬套筒17,臺(tái)階12-1外部設(shè)有環(huán)形內(nèi)框18,環(huán)形內(nèi)框18的上口開設(shè)有環(huán)形卡槽18-1,金屬套筒18卡嵌在環(huán)形卡槽18-1內(nèi)并通過環(huán)形密封圈19密封,在外套管13套裝在上環(huán)形臺(tái)階14和環(huán)形內(nèi)框18之間,外套管13與內(nèi)套管12之間形成密閉注水腔體110,在內(nèi)套管12外壁上還套接有扶正支架3,扶正支架3的外壁貼合外套管13內(nèi)壁上,上環(huán)形臺(tái)階14上分別開設(shè)有注氣孔14-1和注水孔14-2,下環(huán)形臺(tái)階15上開設(shè)有出氣孔15-1,環(huán)形內(nèi)框18上開設(shè)有出水孔18-2,注氣孔14_1、出氣孔15_1分別與環(huán)形空氣環(huán)16相連通,注水孔14-2、出水孔18-2分別與密閉注水腔體110相連通,氣體循環(huán)系統(tǒng)21分別與注氣孔14-1和出氣孔15-1相連通,冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)22分別與注水孔14-2和出水孔18-1相連通,氣體循環(huán)系統(tǒng)21和冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)22分別與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)23相連接。
[0017]如圖2所示的一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,氣體循環(huán)系統(tǒng)21包括儲(chǔ)水箱21-1,儲(chǔ)水箱21-1與水軟化罐21-2相連通,水軟化罐21-2與氣體壓縮機(jī)21_3相連通,氣體壓縮機(jī)21-3與蒸汽發(fā)生器21-4相連通,蒸汽發(fā)生器21-4通過蒸汽管道與注氣孔14_1相連通,抽氣機(jī)21-5 —端與出氣孔15-1相連通,另一端與儲(chǔ)水箱21-1相連通,冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)22包括循環(huán)水箱22-1、制冷水箱22-2、加熱水箱22_3,在循環(huán)水箱22_1上分別開設(shè)有冷水出口 22-11和熱水出口 22-12,制冷水箱22-2包括制冷箱體22-21、盤旋在制冷箱體22-21內(nèi)的制冷水管22-22、設(shè)在制冷水管22-22內(nèi)的制冷桿以及安裝在制冷水箱22-21外部的制冷控制器22-23,制冷控制器22-23與制冷桿相連接,制冷水管22-22 —端與冷水出口 22-11相連通,另一端與注水孔14-2相連通;加熱水箱22-3包括加熱箱體22-31、盤旋在加熱箱體22-31內(nèi)的熱水管22-32、設(shè)在熱水管22-32內(nèi)的加熱桿以及安裝在加熱箱體22-31外部的加熱控制器22-33,加熱控制器22-33與加熱桿相連接,熱水管22-32 —端與熱水出口 22-12相連通,另一端與注水孔14-2相連通,出水孔15-1與循環(huán)水箱22_1相連通。
[0018]本實(shí)用新型的一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,在進(jìn)行對井筒保溫實(shí)驗(yàn)時(shí),將氣體循環(huán)系統(tǒng)21分別與井筒裝置的注氣孔14-1、出氣孔15-1相連通,冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)22分別與井筒裝置的注水孔14-2、出水孔18相連通,在油管11內(nèi)通過油時(shí),利用數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)23來實(shí)時(shí)監(jiān)測氣體循環(huán)系統(tǒng)21和冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)22的氣體變化和水溫的變化,從而來測試所需數(shù)據(jù)。
[0019]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,其特征是:包括井筒裝置(1)和與井筒裝置⑴相連接的保溫實(shí)驗(yàn)裝置,所述的井筒裝置⑴包括油管(⑴、內(nèi)套管(12)和外套管(13),內(nèi)套管(12)套裝在油管(11)外部,外套管(13)套裝在內(nèi)套管(12)外部,所述的油管(11)頂端為具有內(nèi)螺紋的母接頭(11-1),底端為具有外螺紋的公接頭(11-2),油管(11)外側(cè)壁的上部和下部分別環(huán)形設(shè)有上環(huán)形臺(tái)階(14)和下環(huán)形臺(tái)階(15),內(nèi)套管(12)設(shè)在上環(huán)形臺(tái)階(14)和下環(huán)形臺(tái)階(15)之間,內(nèi)套管(12)分別與上環(huán)形臺(tái)階(14)和下環(huán)形臺(tái)階(15)之間形成環(huán)形空氣環(huán)(16),內(nèi)套管(12)的下部具有向外凸起的臺(tái)階(12-1),臺(tái)階(12-1)上套接有金屬套筒(17),臺(tái)階(12-1)外部設(shè)有環(huán)形內(nèi)框(18),環(huán)形內(nèi)框(18)的上口開設(shè)有環(huán)形卡槽(18-1),金屬套筒(18)卡嵌在環(huán)形卡槽(18-1)內(nèi)并通過環(huán)形密封圈(19)密封,所述的外套管(13)套裝在上環(huán)形臺(tái)階(14)和環(huán)形內(nèi)框(18)之間,外套管(13)與內(nèi)套管(12)之間形成密閉注水腔體(110),所述的上環(huán)形臺(tái)階(14)上分別開設(shè)有注氣孔(14-1)和注水孔(14-2),下環(huán)形臺(tái)階(15)上開設(shè)有出氣孔(15-1),環(huán)形內(nèi)框(18)上開設(shè)有出水孔(18-2),注氣孔出氣孔(15-1)分別與環(huán)形空氣環(huán)(16)相連通,注水孔(14-2^出水孔(18-2)分別與密閉注水腔體(110)相連通, 所述的保溫實(shí)驗(yàn)裝置包括氣體循環(huán)系統(tǒng)(21)和冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)(22)以及數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(23),氣體循環(huán)系統(tǒng)(21)分別與注氣孔(14-1)和出氣孔(15-1)相連通,冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)(22)分別與注水孔(14-2)和出水孔(18-1)相連通,氣體循環(huán)系統(tǒng)(21)和冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)(22)分別與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(23)相連接, 所述的氣體循環(huán)系統(tǒng)(21)包括儲(chǔ)水箱與儲(chǔ)水箱(21-1)相連通的水軟化罐(21-2)、與水軟化罐(21-2)相連通的氣體壓縮機(jī)(21-3)、與氣體壓縮機(jī)(21-3)相連通的蒸汽發(fā)生器(21-4)和抽氣機(jī)(21-5),蒸汽發(fā)生器(21-4)通過蒸汽管道與注氣孔(14-1)相連通,抽氣機(jī)(21-5) —端與出氣孔(15-1)相連通,另一端與儲(chǔ)水箱(21-1)相連通, 所述的冷熱水交替循環(huán)系統(tǒng)(22)包括循環(huán)水箱(22-1^制冷水箱(22-2^加熱水箱(22-3),循環(huán)水箱(22-1)上分別開設(shè)有冷水出口(22-11)和熱水出口(22-12),制冷水箱(22-2)包括制冷箱體(22-21^盤旋在制冷箱體(22-21)內(nèi)的制冷水管(22-22^設(shè)在制冷水管(22-22)內(nèi)的制冷桿以及安裝在制冷水箱(22-21)外部的制冷控制器(22-23),制冷控制器(22-23)與制冷桿相連接,制冷水管(22-22) —端與冷水出口(22-11)相連通,另一端與注水孔(14-2)相連通;加熱水箱(22-3)包括加熱箱體(22-31^盤旋在加熱箱體(22-31)內(nèi)的熱水管(22-32^設(shè)在熱水管(22-32)內(nèi)的加熱桿以及安裝在加熱箱體(22-31)外部的加熱控制器(22-33),加熱控制器(22-33)與加熱桿相連接,熱水管(22-32)一端與熱水出口(22-12)相連通,另一端與注水孔(14-2)相連通,出水孔(15-1)與循環(huán)水箱(22-1)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱水驅(qū)采油工藝井筒保溫實(shí)驗(yàn)裝置,其特征是:所述的內(nèi)套管(12)外壁上還套接有扶正支架(3),扶正支架⑶的外壁貼合外套管(13)內(nèi)壁上。
【文檔編號】G01N25/00GK204188549SQ201420734241
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】樊智豪, 張澤天, 劉會(huì)紅, 趙進(jìn), 董立超, 劉鵬俊, 王紅彬 申請人:樊智豪, 劉會(huì)紅, 趙進(jìn), 董立超, 劉鵬俊, 王紅彬