CN103573236B - 水蒸汽增温增压直喷驱油装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水蒸汽增温增压直喷驱油装置，包括：蒸汽输入管道(1)、天然气输入管道(2)、空气或富氧输入管道(3)、电路系统(4)、封隔器(5)、天然气喷射管(6)、电点火器(7)、燃烧腔射孔(8)、燃烧腔(9)、空气或富氧喷射管(10)、蒸汽喷射管(11)、外壳体射孔(12)、外壳体(13)和蒸汽增温增压腔(14)；其中，在油层埋藏浅厚度在10米以下的条件下，燃烧腔采用不锈钢材料封闭建立；在油层埋藏较深较厚的条件下，燃烧腔采用高标号水泥高压注入油井底部，利用再钻井技术，将凝固的水泥钻孔再射孔，在封闭条件下建立。本发明解决了抗高温、抗高压、抗腐蚀的问题，可大幅减少投资，提高热能量转换。
Description
技术领域
本发明涉及一种水蒸汽增温增压直喷驱油装置，尤其是用于油层直井底部对注入的水蒸气进行二次增温增压的直喷驱油装置。
背景技术
在中国各大油田，稠油常规采油后再进行蒸汽驱油和蒸汽吞吐方法采油，由于注入蒸汽到油层中热能损耗比较大，热效率低，在油井底部形成60％的蒸汽水和蒸馏水，使得蒸汽驱油效果不好。现在60％的油田二次采油处于停产半停产状态，80％的原油还在地层中无法采出，浪费巨大。不再使用采出的原油来燃烧产生蒸汽的方法来进行驱油，改用在直井底部将天然气、空气或富氧燃烧，再采用电热配合的方法在油井底部直接产生混合型二氧化碳、氮气，与高温蒸汽混合后直接喷入油层中，无任何热效率损失，热能量98％在油层中充分发挥热能作用，可提高40％采收率甚至更高。
为解决油田二次采油时蒸汽热效率低、驱油效果不佳的状态，本发明采用油井油层部由水泥或采用不锈钢两种方式建造燃烧腔，蒸汽增温增压直喷驱油装置，解决了抗高温、抗高压、抗腐蚀的问题，大幅减少投资，可将燃烧热能量98％转换，直接喷入油层，并达到无污染物排放，形成二氧化碳、蒸汽多项混合驱油高效技术，使驱油效率最大化，大幅提高石油采收率。采油、驱油后回收的中水可反复使用循环制造蒸汽，彻底解决油田废水无法回收再利用的难题，减少了采油、驱油所带来的环境污染，绿色环保。
发明内容
本发明提供一种油井油层底部的水蒸汽增温增压直喷驱油装置，包括：蒸汽输入管道(1)、天然气输入管道(2)、空气或富氧输入管道(3)、电路系统(4)、封隔器(5)、天然气喷射管(6)、电点火器(7)、燃烧腔射孔(8)、燃烧腔(9)、空气或富氧喷射管(10)、蒸汽喷射管(11)、外壳体射孔(12)、外壳体(13)和蒸汽增温增压腔(14)；蒸汽输入管道、天然气输入管道、空气或富氧输入管道与蒸汽喷射管、天然气喷射管、空气或富氧喷管分别相连，电路系统与电点火器相连，蒸汽喷射管、天然气喷射管、空气或富氧喷射管、电点火器安置在燃烧腔顶部，燃烧腔上设有燃烧腔射孔(8)；外壳体(13)侧面进行射孔，形成外壳体射孔(12)，作为蒸汽增温增压后和燃烧尾气进入油层通道；外壳体(13)与底部封隔器(5)相连，防止蒸汽从底部窜出。本装置整体与深入油层深部的连续管前段连接，装置外壳体(13)与连续管前段相连。
根据油层埋藏深度及地质情况，建造燃烧腔可以采用的方式有两种：1.在油层埋藏浅厚度在10米以下的条件下，可采用不锈钢材料封闭建立燃烧腔，将燃烧腔在地面上预先做好，燃耗安装在井内；2.在油层埋藏较深较厚的条件下，采用高标号水泥高压注入油井底部，利用再钻井技术，将凝固的水泥钻孔再射孔，在封闭条件下建立燃烧腔，根据井筒大小，设置燃烧腔大小。两种方法都彻底改变和解决了注气腐蚀管线漏气窜气的技术难题防止油层深部的油管腐蚀、变形、磨损；对水蒸气、二氧化碳二次增温增压。
利用直井技术，在油层上方打直井进入油层，将本装置安装在直井底部，用连续管将空气或富氧、天然气和适量水蒸气注入本发明装置中，其中：天然气注入到天然气喷射管中；空气或富氧喷射到天然气喷射管外壁，形成包裹混燃蒸汽流；水蒸气喷射到燃烧腔内壁燃烧腔中。天然气喷射管外装有电阻式电点火装置，并布有射孔，天然气从喷射管内部由射孔喷出，与空气富氧产生燃烧，所燃烧的热量使注入的蒸汽二次增温增压。高温高压的蒸汽通过二次增压以及所产生的二氧化碳直喷注入到油层中，实现热能利用最大化，达到蒸汽干度80％以上，所喷入的高温高压高干度蒸汽及多项混合气体可提高气化采油最佳效果。该技术的实施可替代传统蒸汽驱油方法以及其它方法。
附图说明
附图1为水蒸汽增温增压直喷驱油装置的示意图：
其中，1、蒸汽输入管道，2、天然气输入管道，3、空气或富氧输入管道，4、电路系统，5、封隔器，6、天然气喷射管，7、电点火器，8、燃烧腔射孔，9、燃烧腔，10、空气或富氧喷射管，11、蒸汽喷射管，12、外壳体射孔，13、外壳体，14、蒸汽增温增压腔。
具体实施方式
如图1所示，本发明的水蒸汽增温增压直喷驱油装置，包括：包括：蒸汽输入管道(1)、天然气输入管道(2)、空气或富氧输入管道(3)、电路系统(4)、封隔器(5)、天然气喷射管(6)、电点火器(7)、燃烧腔射孔(8)、燃烧腔(9)、空气或富氧喷射管(10)、蒸汽喷射管(11)、外壳体射孔(12)、外壳体(13)和蒸汽增温增压腔(14)；蒸汽输入管道、天然气输入管道、空气或富氧输入管道与蒸汽喷射管、天然气喷射管、空气或富氧喷管分别相连，电路系统与电点火器相连，蒸汽喷射管、天然气喷射管、空气或富氧喷射管、电点火器安置在燃烧腔顶部，燃烧腔上设有燃烧腔射孔(8)；外壳体(13)侧面进行射孔，形成外壳体射孔(12)，作为蒸汽增温增压后和燃烧尾气进入油层通道；外壳体(13)与底部封隔器(5)相连，防止蒸汽从底部窜出。本装置整体与深入油层深部的连续管前段连接，装置外壳体(13)与连续管前段相连。
本实例中，油层埋藏较深较厚建造燃烧腔采用高标号水泥高压注入油井底部，利用再钻井技术，将凝固的水泥钻孔再射孔，在封闭条件下建立燃烧腔当油层埋藏浅厚度在10米以下的条件下，也可采用不锈钢材料封闭建立燃烧腔。使用时，利用直井技术，在油层上方打直井进入油层，将本装置安装在直井底部，用连续管将空气或富氧、天然气和适量水蒸气注入本发明装置中，其中：天然气注入到天然气喷射管中；空气或富氧喷射到天然气喷射管外壁，形成包裹混燃蒸汽流；水蒸气喷射到燃烧腔内壁中。电点火器采用电阻式电点火装置，天然气喷射管上布有射孔，，天然气从喷射管内部由射孔喷出，与空气富氧产生燃烧，所燃烧的热量使注入的蒸汽二次增温增压。高温高压的蒸汽通过二次增压以及所产生的二氧化碳直喷注入到油层中，实现热能利用最大化，达到蒸汽干度80％以上，所喷入的高温高压高干度蒸汽及多项混合气体可提高气化采油最佳效果。
Claims (1)
1.水蒸汽增温增压直喷驱油装置，包括：蒸汽输入管道、天然气输入管道、空气或富氧输入管道、电路系统、封隔器、天然气喷射管、电点火器、燃烧腔、空气或富氧喷射管、蒸汽喷射管、外壳体射孔、外壳体和蒸汽增温增压腔；蒸汽输入管道、天然气输入管道、空气或富氧输入管道与蒸汽喷射管、天然气喷射管、空气或富氧喷管分别相连，电路系统与电点火器相连，蒸汽喷射管、天然气喷射管、空气或富氧喷射管、电点火器安置在燃烧腔顶部，其特征在于，燃烧腔上设有燃烧腔射孔，外壳体侧面射孔，形成外壳体射孔，外壳体与底部封隔器相连；
在油层埋藏较深较厚的条件下，所述的燃烧腔采用高标号水泥高压注入油井底部，利用再钻井技术，将凝固的水泥钻孔再射孔，在封闭条件下建立，根据井筒大小，设置燃烧腔大小；
天然气注入到天然气喷射管中；空气或富氧喷射到天然气喷射管外壁，形成包裹混燃蒸汽流；水蒸气喷射到燃烧腔内壁中；
所述的电点火器为电阻式电点火装置，天然气喷射管上布有射孔，天然气从喷射管内部由射孔喷出，与空气或富氧产生燃烧，所燃烧的热量使注入的蒸汽二次增温增压。
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