CN103953322A - 一种油田增油装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田增油装置，包括地面系统、数据采集系统和井下系统。本发明利用超声波发生器的谐振频率与负载液体频率达到一致，形成共振效应，从而提高了储层的渗透率和原油流动性，有效增加了原油产量和采收率。该项技术对油、水井无伤害，无环境污染，是绿色环保的物理采油法，同时该装备操作便捷，成本低，经济和社会效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及原油开采领域，是一种新型油田增油装置。
背景技术
油田物理法采油主要包括声波、超声波、电液压、电磁、电脉冲，这些方法在使用过程中其振源产生的谐振频率随着井下环境的温度、压力的变化，其谐振频率是漂移的，目前为止无法跟踪井下振源频率的漂移，因此振源的谐振频率与负载液体的谐振频率无法形成固液耦合共振效应，同时未实现同一根电缆实时电力传输与信号传输。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提出一种新型油田增油装置，具有智能化、操作简单、对原油储层和自然环境无损伤无污染等优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型油田增油装置，其特征在于：包括地面系统（1）、数据采集系统（2）、井下系统（3）；地面系统（1）通过电力传输复合缆（3-1）与数据传输（2）连接，所述的数据采集系统（2）与井下系统连接（3）；
所述的地面系统（1）包括地面车辆（1-1）、地面超声功率源（1-2）、地面控制主机（1-3）、地面显示仪（1-4）、高压变频变压器（1-5）；所述的地面车辆（1-1）上放置地面超声功率源（1-2）、地面控制主机（1-3）、地面显示仪（1-4）、高压变频变压器（1-5）；所述的地面超声功率源（1-2）通过连接插件与地面控制主机（1-3）相连；所述的地面控制主机（1-3）与地面显示仪（1-4）相连；所述的地面超声功率源（1-2）通过高压变频变压器（1-5）为整个系统提供电源；所述的地面超声功率源（1-2）通过连接插件与电力传输复合缆（3-1）连接；所述的电力传输复合缆（3-1）通过滑环、滚筒及液压排缆器连接井下系统（3）；
所述的数据采集系统（2）包括工控机（2-1）、信号发射器（2-2）、信号采集模块（2-3）和测温测压模块（2-4）；高压变频变压器（1-5）提供工控机（2-1）电源，工控机（2-1）通过电力传输复合缆（3-1）依次连接信号发射器（2-2）、信号采集模块（2-3）和测温测压模块（2-4）；
所述的井下系统（3），包括电力传输复合缆（3-1）、井下匹配器（3-2）和超声波发生器（3-3）。电力传输复合缆（3-1）通过连接插件与井下匹配器（3-2）连接；所述的井下匹配器（3-2）与超声波发生器（3-3）连接。
所述的一种新型油田增油装置，其特征在于，数据采集系统（2）与井下匹配器（3-2）连接，井下匹配器（3-2）与超声波发生器（3-3）连接。
所述超声波发生器（3-3）由多个超声波元件组成。
所述超声波发生器（3-3）由10~20个超声波元件组成。
所述超声波发生器（3-3）每个超声波元件是由2~8个压电陶瓷片成90°~180°垂直放置组成。
所述超声波发生器（3-3）每个超声波元件的声功率400w~2000w。
所述超声波发生器（3-3）相邻两个超声波元件叠放角度互为垂直。
本发明工作原理是：井下系统（3）到达油藏储层后，超声波发生器（3-3）开始工作，其谐振频率随着井下负载液体温度、压力的变化而漂移，通过数据采集系统（2）采集相关信息，确定负载液体的谐振频率，调整超声波发生器（3-3）的频率，形成固液耦合共振效果，使负载液体产生裂解和热作用、空化作用，从而改变负载液体的分子结构形式，改善负载液体的流动性，增加储层渗透率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的地面系统
图3是本发明的数据采集系统
图4是本发明的井下系统
1地面系统 、2数据采集系统、3井下系统；
1-1地面车辆 、1-2地面超声功率源 、1-3地面控制主机 、1-4地面显示仪 、1-5高压变频变压器、1-6滑环、1-7滚筒、1-8液压排缆器；
2-1工控机 、2-2信号发射器 、2-3信号采集模块 、2-4测温测压模块；
3-1电力传输复合缆 、3-2井下匹配器 、3-3超声波发生器 、3-4超声波发生器封头。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种新型油田增油装置，其特征在于：包括地面系统（1）、数据采集系统（2）、井下系统（3），地面系统（1）通过电力传输复合缆（3-1）与数据传输（2）连接，所述的数据采集系统（2）与井下系统连接（3）。
如图2所示，地面系统（1）包括地面车辆（1-1）、地面超声功率源（1-2）、地面控制主机（1-3）、地面显示仪（1-4）、高压变频变压器（1-5）。所述的地面车辆（1-1）上放置地面超声功率源（1-2）、地面控制主机（1-3）、地面显示仪（1-4）、高压变频变压器（1-5）。所述的地面超声功率源（1-2）通过连接插件与地面控制主机（1-3）相连；所述的地面控制主机（1-3）与地面显示仪（1-4）相连；所述的地面超声功率源（1-2）通过高压变频变压器（1-5）为整个系统提供电源；所述的地面超声功率源（1-2）通过连接插件与电力传输复合缆（3-1）连接。所述的电力传输复合缆（3-1）通过滑环（1-6）、滚筒（1-7）及液压排缆器（1-8）连接井下系统（3）。
如图3所示，所述的数据采集系统（2）包括工控机（2-1）、信号发射器（2-2）、信号采集模块（2-3）和测温测压模块（2-4）。高压变频变压器（1-5）提供工控机（2-1）电源，工控机（2-1）通过电力传输复合缆（3-1）依次连接信号发射器（2-2）、信号采集模块（2-3）和测温测压模块（2-4）。信号采集模块（2-3）通过采集超声波发生器（3-3）的频率、等效电阻抗、机械品质因素、带宽、指向性、绝缘电阻以及电压、电流的技术参数和环境负载的温度与压力参数，经过数学算法，由工控机（2-1）绘制出超声波发生器（3-3）实时的温度及等效电阻的变化曲线与负载环境实时温度及变化曲线，采用数学算法使超声波发生器（3-3）的谐振频率与负载液体的谐振频率形成固液耦合实时变化曲线，根据参数相互关系、历史记录、变化曲线、参数的比值，确定实时工作频率、上传收据、更新自动运行的程序、实现实时自适应优化控制。
如图4所示，所述的井下系统（3），包括电力传输复合缆（3-1）、井下匹配器（3-2）和超声波发生器（3-3）、超声波发生器封头（3-4）。电力传输复合缆（3-1）通过连接插件与井下匹配器（3-2）连接；所述的井下匹配器（3-2）与超声波发生器（3-3）连接。所述电力传输复合缆（3-1）采用编织(或斜包)屏蔽层来防止电力传输对信号传输的影响，解决了高频电力传输和信号传输同时进行而产生的干扰问题。并且该电缆采用多个单元来传输电力，解决了同一根单线传输高频电流时产生肌肤效应的现象，提高了可靠性；所述井下匹配器（3-2）具有等效串联电阻低、损耗小的优点，改变超声波换能器负载特性，可将功率进行有效传输。所述超声波发生器（3-3）由10~20个超声波元件组成，相邻两个超声波元件叠放角度互为垂直，每个超声波元件是由2~8个压电陶瓷片成90°~180°垂直放置，声功率在400w~2000w之间。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种新型油田增油装置，其特征在于：包括地面系统（1）、数据采集系统（2）、井下系统（3）；地面系统（1）通过电力传输复合缆（3-1）与数据采集系统（2）连接，所述的数据采集系统（2）与井下系统连接（3）；
所述的地面系统（1）包括地面车辆（1-1）、地面超声功率源（1-2）、地面控制主机（1-3）、地面显示仪（1-4）、高压变频变压器（1-5）；所述的地面车辆（1-1）上放置地面超声功率源（1-2）、地面控制主机（1-3）、地面显示仪（1-4）、高压变频变压器（1-5）；所述的地面超声功率源（1-2）通过连接插件与地面控制主机（1-3）相连；所述的地面控制主机（1-3）与地面显示仪（1-4）相连；所述的地面超声功率源（1-2）通过高压变频变压器（1-5）为整个系统提供电源；所述的地面超声功率源（1-2）通过连接插件与电力传输复合缆（3-1）连接；所述的电力传输复合缆（3-1）通过滑环（1-6）、滚筒（1-7）及液压排缆器（1-8）连接井下系统（3）；
所述的数据采集系统（2）包括工控机（2-1）、信号发射器（2-2）、信号采集模块（2-3）和测温测压模块（2-4）；高压变频变压器（1-5）提供工控机（2-1）电源，工控机（2-1）通过电力传输复合缆（3-1）依次连接信号发射器（2-2）、信号采集模块（2-3）和测温测压模块（2-4）；
所述的井下系统（3），包括电力传输复合缆（3-1）、井下匹配器（3-2）和超声波发生器（3-3）；电力传输复合缆（3-1）通过连接插件与井下匹配器（3-2）连接；所述的井下匹配器（3-2）与超声波发生器（3-3）连接。
2.如权利要求1所述的一种新型油田增油装置，其特征在于，数据采集系统（2）与井下匹配器（3-2）连接，井下匹配器（3-2）与超声波发生器（3-3）连接。
3.如权利要求1所述的一种新型油田增油装置，其特征在于，所述超声波发生器（3-3）由多个超声波元件组成。
4.如权利要求2所述一种新型油田增油装置，其特征在于，所述超声波发生器（3-3）由10~20个超声波元件组成。
5.如权利要求2所述一种新型油田增油装置，其特征在于，所述超声波发生器（3-3）每个超声波元件是由2~8个压电陶瓷片成90°~180°垂直放置组成。
6.如权利要求2或3所述一种新型油田增油装置，其特征在于，所述超声波发生器（3-3）每个超声波元件的声功率400w~2000w。
7.如权利要求2或3所述一种新型油田增油装置，其特征在于，所述超声波发生器（3-3）相邻两个超声波元件叠放角度互为垂直。
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