CN103967457A - 一种地下矿物油类分层按比重开采装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下矿物油类分层按比重开采装置，包括分层部和抽吸部，其中，分层部包括与油井截面形状相匹配的若干个隔板，隔板的比重与其所在层的油比重相匹配，若干个隔板分别设置在不同比重的油层后将各个油层相互分隔；抽吸部包括若干个抽油管单元，各个抽油管单元分别连通至不同比重的油层，来分别抽取不同比重范围的油液。本发明利用地下矿物原油的自然沉淀过程，使异比重的不同油质的开采方式及过程自然与此规律相匹配，彼此有机结合于一体且最大程度上提高了开采效率。

Description

一种地下矿物油类分层按比重开采装置

技术领域

本发明涉及陆况和海况的矿物油探采领域，尤指一种以太阳能为动力的地下矿物油类分层按比重开采装置。

背景技术

目前，全世界地下矿物原油的具体成分差别很大，类别繁多，其中一些地区的蕴藏油种的硫含量、酸值、比重及黏度等指标差别较大。尤其是比重这一特性，直接关系到了油品的燃烧热值、开采成本及其经济价值等等，其按密度不同分离及其分析就显得相当重要。

此外，当原油液处于地下矿井中或进入原油储罐存储后，经过一定时间的沉淀后会呈现鸡尾酒般的分层现象。一直以来，原油的开采时间顺序总是先轻质油而后重油；而在油液的抽吸过程中在分层的界面上会发生不同比重的油型的混合现象，使得所抽出的油液纯度及成分复杂化，这给以后的提炼和提纯等工序及加工带来了不利影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种最大程度上提高开采效率的地下矿物油类分层按比重开采装置。

为实现上述目的，本发明一种地下矿物油类分层按比重开采装置，包括分层部和抽吸部，其中，分层部包括与油井截面形状相匹配的若干个隔板，隔板的比重与其所在层的油比重相匹配，若干个隔板分别设置在不同比重的油层后将各个油层相互分隔；抽吸部包括若干个抽油管单元，各个抽油管单元分别连通至不同比重的油层，来分别抽取不同比重范围的油液。

进一步，所述隔板包括外筒、内筒、桶盖和调节活塞，外筒的一端开放，另一端由桶盖密封封闭；内筒设置在外筒内部，调节活塞设置在内筒上并可沿其轴线方向移动定位，外筒、内筒、桶盖和调节活塞所形成的内部空腔构成密闭的气缸。

进一步，所述内筒与外筒的轴线重合。

进一步，所述调节活塞形成活塞结构，通过调节活塞的固定位置来改变所述气缸的体积，进而改变所述隔板整体的比重。

进一步，所述抽吸部为双层套接的抽油管，抽油管为直线型结构，其穿过所述隔板后连通至各个油层。

进一步，所述抽油管包括外管和内管，外管和内管彼此固定并隔离密封套接，外管的管壁上设置有若干个连通内管与油井的内通道，外管的管壁上还设置有若干个连通外管与油井的外通道，内通道和外通道均受控对外开闭。

进一步，所述抽油管的底部设置有控制连通内管、外管管内空间的管开关。

进一步，所述内通道和外通道分别对应于不同油层，分别开启不同油层对应的内通道、外通道，并经所述内管、外管抽取不同比重范围的油液。

进一步，所述抽吸部的电力由设置在地面上的太阳能电站提供。

本发明利用地下矿物原油的自然沉淀过程（也就是类似鸡尾酒般的分层现象及状态），使异比重的不同油质的开采方式及过程自然与此规律相匹配，彼此有机结合于一体且最大程度上提高了开采效率。

附图说明

图1为本发明的总体结构及实施示意图；

图2为本发明的隔板结构示意图；

图3为本发明的抽油管结构示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1、2、3所示，本装置包括分层部和抽吸部，分层部包括自身比重可调节并与油井截面形状相匹配的若干个隔板，若干隔板串接设置。

抽吸部包括若干个抽油管单元，各个抽油管单元分别连通至不同比重的油层，来分别抽取不同比重范围的油液。本实施例中，抽吸部为直线型的抽油管2，抽油管2包括外管11和内管10，外管11和内管10彼此固定并隔离密封套接。隔板上设置有内筒17，抽油管2穿过隔板的内筒17后浸于油井1中。

如图3所示，双层套接的抽油管2为直线型结构，外管11的管壁上设置有若干个连通内管10与油井1的内通道12，外管11的管壁上还设置有若干个连通外管11与油井1的外通道13，内通道12和外通道13可受控对外开闭。在抽油管2的底部设置有可受控连通内管10、外管11管内空间的管开关14，即管开关14控制内通道12和外通道13的开闭。

隔板为密封舱的结构形式，隔板包括外筒16、内筒17、桶盖18和调节活塞15。外筒16的一端开放，另一端由桶盖18密封封闭；内筒17设置在外筒16内部，并且两者的轴线重合。调节活塞15设置在内筒17上并可沿其轴线方向移动定位，外筒16、内筒17、桶盖18和调节活塞15所形成的内部空腔构成密闭的气缸19。调节活塞15形成活塞结构，通过调节活塞15的位置改变气缸19的体积，进而改变隔板整体的比重。

根据油井1内实际油层情况，可在其内设置多层结构形式的隔板，隔板的数量可根据所采油的轻重油比重差别和油层深度等实际情况具体设置，每一层隔板的比重根据其所在层的油比重来设置，使得隔板的比重与其所在层的油比重相同。

本实施例中以两块隔板的装置为例，如图1、2、3所示，包括第一隔板3、第二隔板4。

工作原理及过程：如图1、2、3所示，以两层隔板为例，实施时先向油井1底层注水，将已调好比重的第一隔板3、第二隔板4置于竖直的油井1的油液中并按轻者上、重者下的顺序排列。抽吸部的抽油管2穿过隔板的内筒17并串通所有隔板，当经过一定时间后隔板彼此间隔趋于稳定，并将油液按比重分隔成不同的三层。

本实施例中为第一油层5、第二油层6、第三油层7。这时根据所要抽取的比重层部位调整抽油管2的竖直位置，分别开启不同油层对应的内通道12、外通道13并经内管10、外管11抽取不同比重范围的油液。

本发明在开采陆况和海况的矿物油探采领域中以太阳能作为动力，抽吸部的电力由设置在地面上的太阳能电站（图中未示）提供。利用原油液体处于静止状态下在地下矿井中经过一定时间形成的沉淀分层规律，即所谓鸡尾酒般的分层现象；同时若干不同比重的板状漂浮体作为隔板被置于油体中用来分隔不同比重的油液，将油液按照不同比重分为若干层，再由贯穿各层的抽油管分别提取，以便简化原油等的混合蒸馏过程和降低蒸馏加热对原油成分的破坏。

Claims (9)

1.一种地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，包括分层部和抽吸部，其中，分层部包括与油井截面形状相匹配的若干个隔板，隔板的比重与其所在层的油比重相匹配，若干个隔板分别设置在不同比重的油层后将各个油层相互分隔；抽吸部包括若干个抽油管单元，各个抽油管单元分别连通至不同比重的油层，来分别抽取不同比重范围的油液。

2.如权利要求1所述的地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，所述隔板包括外筒、内筒、桶盖和调节活塞，外筒的一端开放，另一端由桶盖密封封闭；内筒设置在外筒内部，调节活塞设置在内筒上并可沿其轴线方向移动定位，外筒、内筒、桶盖和调节活塞所形成的内部空腔构成密闭的气缸。

3.如权利要求2所述的地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，所述内筒与外筒的轴线重合。

4.如权利要求2所述的地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，所述调节活塞形成活塞结构，通过调节活塞的固定位置来改变所述气缸的体积，进而改变所述隔板整体的比重。

5.如权利要求1所述的地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，所述抽吸部为双层套接的抽油管，抽油管为直线型结构，其穿过所述隔板后连通至各个油层。

6.如权利要求5所述的地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，所述抽油管包括外管和内管，外管和内管彼此固定并隔离密封套接，外管的管壁上设置有若干个连通内管与油井的内通道，外管的管壁上还设置有若干个连通外管与油井的外通道，内通道和外通道均受控对外开闭。

7.如权利要求6所述的地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，所述抽油管的底部设置有控制连通内管、外管管内空间的管开关。

8.如权利要求6所述的地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，所述内通道和外通道分别对应于不同油层，分别开启不同油层对应的内通道、外通道，并经所述内管、外管抽取不同比重范围的油液。

9.如权利要求1所述的地下矿物油类分层按比重开采装置，其特征在于，所述抽吸部的电力由设置在地面上的太阳能电站提供。