CN104329067B - 一种稠油热采工艺及其专用装置 - Google Patents
一种稠油热采工艺及其专用装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104329067B CN104329067B CN201410413071.4A CN201410413071A CN104329067B CN 104329067 B CN104329067 B CN 104329067B CN 201410413071 A CN201410413071 A CN 201410413071A CN 104329067 B CN104329067 B CN 104329067B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- end cover
- heat extraction
- dedicated unit
- heavy crude
- bottom end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003471 anti-radiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 12
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 28
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 2
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Cookers (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及一种稠油热采工艺及其专用装置，属于稠油热采工艺技术领域，由外保护罩、上端盖、下端盖、乏燃料棒、格栅和中心支撑柱组成，外保护罩为上下开口的管状体，其上、下两端分别与上端盖、下端盖螺纹连接，上端盖与下端盖之间安装有中心支撑柱，在中心支撑柱上焊接有格栅，格栅上开有格栅孔，格栅孔内插接有乏燃料棒；包括下述步骤：（1）地面组装专用装置；（2）专用装置入井；（3）注防辐射砂浆；（4）向油层注水并焖井；（5）吞吐生产；（6）循环开采。本发明充分利用了乏燃料产生的余热，将其作为稠油热采的供热源，替代了传统稠油热采方法中的蒸汽生产装置，节省了能源消耗，减少了环境污染，降低热采成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种稠油热采工艺及其专用装置，具体来说，涉及一种使用核电站反应堆的乏燃料进行稠油热采的工艺及其装置，属于稠油热采工艺技术领域。
背景技术
稠油亦称重质原油或高粘原油，在原始油藏温度下脱气原油粘度大于100mPa·s。稠油开采一般采用注蒸汽和火烧油层等热采方式，热力采油之所以能居于特殊的地位，在于其具有以下特点：使用的工作介质是水，应用范围不受制备大试剂技术条件的限制；在不同的油田地质埋藏条件下，热采方法通常都可得到较高的原油产量。目前稠油热采时必须在现场安装蒸汽发生设备对水加热，产生蒸汽，然后注入地层，既消耗了能源，又增加了环境污染，另一方面还需要在现场安装加热设备，成本高。
乏燃料又称辐照核燃料，其燃耗深度已达到核电站的设计卸料燃耗，但其中仍有未裂变和新生成的易裂变核素、未用完的可裂变核素、许多裂变产物和超铀元素，这些元素会继续发生衰变，产生热量。如何利用乏燃料的余热，并将之应用于稠油热采领域，是稠油开采技术领域面临研究的新课题。
发明内容
本发明的目的为了解决现有热采工艺存在的热源能耗高、污染环境、成本高的缺陷，提供一种利用乏燃料进行稠油热采的专用装置。
本发明的另一个目的在于提供一种稠油热采工艺。
本发明专用装置由外保护罩、上端盖、下端盖、乏燃料棒、格栅和中心支撑柱组成，外保护罩为上下开口的管状体，其上、下两端分别与上端盖、下端盖螺纹连接，上端盖与下端盖之间安装有中心支撑柱，在中心支撑柱上焊接有格栅，格栅上开有格栅孔，格栅孔内插接有乏燃料棒。
本发明的稠油热采工艺包括下述步骤：
（1）地面组装本发明专用装置：将本发明专用装置与丢手封隔器螺纹连接；
（2）本发明专用装置入井：通过油管将本发明专用装置下入油井内的设计位置，从油管打压使丢手封隔器坐封后，起出油管；
（3）注防辐射隔离砂浆：下入注砂浆管柱，在本发明专用装置上部按设计用量充填防辐射砂浆；充填结束后上提注砂浆管柱，关井使防辐射隔离砂浆凝固；
（4）向油层注水并焖井：防辐射隔离砂浆凝固后，通过注砂浆管柱向油层中注入清水，注水速度控制在油层的破裂压力以内，注水完成后关井焖井；
（5）吞吐生产：本发明专用装置的乏燃料棒内的乏燃料衰变释放热能，将冷水加热为蒸汽，利用稠油的热敏特性，降低油层内原油粘度，根据原油粘度与温度的关系，确定开井时机，当原油粘度降到100mPa·s以下时下入抽油机械采油；
（6）循环开采：当原油粘度上升到2000mPa·s以上时，重复步骤（4）、（5），从而进行循环注水开采。
本发明的有益效果是：本发明充分利用了乏燃料产生的余热，将其作为稠油热采的供热源，替代了传统稠油热采方法中利用煤、油、气、电提供热源的蒸汽生产装置，节省了能源消耗，减少了环境污染，降低热采成本。
附图说明
图1是本发明专用装置A的结构示意图。
图2是本发明专用装置A的外保护罩的纵向剖面图。
图3是本发明专用装置A的格栅的俯视结构图。
图4是本发明的直井热采工艺示意图，图中：7、注砂浆管柱，8、砂浆，9油层。
图5是本发明的水平分支井热采工艺示意图，图中：7、注砂浆管柱，8、砂浆，9、油层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
如附图1所示，本发明专用装置A由外保护罩1、上端盖2a、下端盖2b、乏燃料棒4、格栅和中心支撑柱6组成，外保护罩1为上下开口的管状体，其上、下两端分别与上端盖2a、下端盖2b螺纹连接，上端盖2a与下端盖2b之间安装有中心支撑柱6，在中心支撑柱6上焊接有格栅，格栅上开有格栅孔，格栅孔内插接有乏燃料棒4。
如附图2所示，所述的外保护罩1上沿轴向均匀分布有纵向割缝，提高外保护罩1内、外液体的换热效率。
所述的外保护罩1和端盖2a、端盖2b之间分别安装有密封环3。
所述的上端盖2a、下端盖2b的内端面上开有锥台形卡槽，中心支撑柱6的上、下两端卡接在上端盖2a与下端盖2b的锥台形卡槽内。
如附图3所示，所述的格栅分为上格栅5a、中格栅5b、下格栅5c，上格栅5a、中格栅5b、下格栅5c上分别开有相互对应的环状格栅孔，乏燃料棒4插接在上格栅5a、中格栅5b和下格栅5c的环状格栅孔内。
如附图4所示，本发明稠油热采工艺的实施例，是以某稠油直井为例，其具体步骤如下：
（1）地面组装本发明专用装置：将本发明专用装置A与丢手封隔器螺纹连接；
（2）本发明专用装置下入油井：将组装完毕的本发明专用装置A通过油管下入到油层9中下部，通过泵车打压18-20MPa使丢手封隔器坐封，打丢手起出油管；
（3）注防辐射隔离砂浆：下入注砂浆管柱7，在本发明专用装置A及丢手封隔器上部井筒充填防辐射隔离砂浆8至其将本发明专用装置A完全覆盖后，上提注砂浆管柱7，关井使防辐射隔离砂浆8凝固；
（4）向油层注水并焖井：防辐射隔离砂浆8凝固后，通过注砂浆管柱7向油层9中注入清水，注水速度控制在油层9的破裂压力以内，注水完成后关井焖井；
（5）进行吞吐生产：本发明专用装置A的乏燃料棒4内的乏燃料衰变释放热能，将冷水加热为蒸汽，利用稠油的热敏特性，降低油层9内原油粘度，根据原油粘度与温度的关系，确定开井时机，当原油粘度降到100mPa·s以下时下入抽油机械采油；
（6）进行循环开采：当原油粘度上升到2000mPa·s以上时，重复步骤（4）、（5），从而进行循环注水开采。
如附图5所示，本发明稠油热采工艺的另一个实施例，是以某稠油水平分支井为例，水平分支B位于水平分支C的下部，水平分支B与水平分支C之间的垂向间距为3-5m，其具体步骤如下：
（1）地面组装专用装置：将本发明专用装置A与丢手封隔器螺纹连接，本发明专用装置A的数量根据水平分支B的水平段长度100m/1个确定；
（2）专用装置下入油井：将组装完毕的本发明专用装置A通过油管下入到水平分支B中，通过泵车打压18-20MPa使丢手封隔器坐封，打丢手起出油管；
（3）注防辐射隔离砂浆：下入注砂浆管柱7，在本发明专用装置A上部井筒中充填防辐射隔离砂浆8至其将本发明的专用装置A完全覆盖后，上提注砂浆管柱7，关井使防辐射隔离砂浆8凝固；
（4）向油层注水并焖井：防辐射隔离砂浆8凝固后，通过注砂浆管柱7向油层9的水平分支C中注入清水，注水速度控制在油层9的破裂压力以内，注水完成后关井焖井；
（5）进行吞吐生产：本发明的专用装置A的乏燃料棒4内的乏燃料衰变释放热能，将冷水加热为蒸汽，利用稠油的热敏特性，降低油层9内原油粘度，根据原油粘度与温度的关系，当原油粘度降到100mPa·s以下时，下入抽油机械采油；
（6）进行循环开采：当原油粘度上升到2000mPa·s以上时，重复步骤（4）、（5），从而进行循环注水开采。
Claims (4)
1.一种稠油热采专用装置，由外保护罩（1）、上端盖（2a）、下端盖（2b）、乏燃料棒（4）、格栅和中心支撑柱（6）组成，其特征是：外保护罩（1）为上下开口的管状体，其上、下两端分别与上端盖（2a）、下端盖（2b）螺纹连接，上端盖（2a）与下端盖（2b）之间安装有中心支撑柱（6），在中心支撑柱（6）上焊接有格栅，格栅上开有格栅孔，格栅孔内插接有乏燃料棒（4），所述的上端盖（2a）、下端盖（2b）的内端面上开有锥台形卡槽，中心支撑柱（6）的上、下两端卡接在上端盖（2a）与下端盖（2b）的锥台形卡槽内。
2.根据权利要求1所述的一种稠油热采专用装置，其特征是：所述的外保护罩（1）上沿轴向均匀分布有纵向割缝。
3.根据权利要求1或2所述的一种稠油热采专用装置，其特征是：所述的外保护罩（1）和上端盖（2a）、下端盖（2b）之间分别安装有密封环（3）。
4.稠油热采工艺，其特征在于包含以下步骤：
（1）地面组装稠油热采专用装置：所述稠油热采专用装置由外保护罩（1）、上端盖（2a）、下端盖（2b）、乏燃料棒（4）、格栅和中心支撑柱（6）组成，外保护罩（1）为上下开口的管状体，其上、下两端分别与上端盖（2a）、下端盖（2b）螺纹连接，上端盖（2a）与下端盖（2b）之间安装有中心支撑柱（6），在中心支撑柱（6）上焊接有格栅，格栅上开有格栅孔，格栅孔内插接有乏燃料棒（4），所述的上端盖（2a）、下端盖（2b）的内端面上开有锥台形卡槽，中心支撑柱（6）的上、下两端卡接在上端盖（2a）与下端盖（2b）的锥台形卡槽内；将稠油热采专用装置与丢手封隔器螺纹连接；
（2）稠油热采专用装置入井：通过油管将稠油热采专用装置下入油井内的设计位置，从油管打压使丢手封隔器坐封后，起出油管；
（3）注防辐射隔离砂浆：下入注砂浆管柱（7），在稠油热采专用装置上部按设计用量充填防辐射砂浆（8）；充填结束后上提注砂浆管柱（7），关井使防辐射砂浆（8）凝固；
（4）向油层注水并焖井：防辐射砂浆（8）凝固后，通过注砂浆管柱（7）向油层（9）中注入清水，注水速度控制在油层（9）的破裂压力以内，注水完成后关井焖井；
（5）吞吐生产：稠油热采专用装置的乏燃料棒（4）内的乏燃料衰变释放热能，将冷水加热为蒸汽，利用稠油的热敏特性，降低油层（9）内原油粘度，根据原油粘度与温度的关系，确定开井时机，当原油粘度降到100mPa·s以下时，下入抽油机械采油；
（6）循环开采：当原油粘度上升到2000mPa·s以上时，重复步骤（4）、（5），从而进行循环注水开采。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410413071.4A CN104329067B (zh) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | 一种稠油热采工艺及其专用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410413071.4A CN104329067B (zh) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | 一种稠油热采工艺及其专用装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104329067A CN104329067A (zh) | 2015-02-04 |
| CN104329067B true CN104329067B (zh) | 2018-06-01 |
Family
ID=52403861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410413071.4A Active CN104329067B (zh) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | 一种稠油热采工艺及其专用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104329067B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4146095A (en) * | 1977-07-15 | 1979-03-27 | Alspaw D Ivan | Method and apparatus for nuclear heating of oil-bearing formations |
| CN1637956A (zh) * | 2004-01-05 | 2005-07-13 | 西屋电气有限责任公司 | 核反应堆燃料组件的碎片过滤下管座 |
| CN102737741A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-10-17 | 中广核工程有限公司 | 核电厂乏燃料贮存格架 |
| CN103077752A (zh) * | 2013-01-13 | 2013-05-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种液态重金属冷却反应堆用燃料组件及固定方法 |
| CN103114836A (zh) * | 2013-02-21 | 2013-05-22 | 中国海洋石油总公司 | 一种蒸汽热采稠油的设备及其方法 |
| CN103117098A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-22 | 中国核动力研究设计院 | 一种适用于超临界水冷堆的方形燃料组件结构 |
| CN204041040U (zh) * | 2014-08-20 | 2014-12-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种稠油热采装置 |
-
2014
- 2014-08-20 CN CN201410413071.4A patent/CN104329067B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4146095A (en) * | 1977-07-15 | 1979-03-27 | Alspaw D Ivan | Method and apparatus for nuclear heating of oil-bearing formations |
| CN1637956A (zh) * | 2004-01-05 | 2005-07-13 | 西屋电气有限责任公司 | 核反应堆燃料组件的碎片过滤下管座 |
| CN102737741A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-10-17 | 中广核工程有限公司 | 核电厂乏燃料贮存格架 |
| CN103077752A (zh) * | 2013-01-13 | 2013-05-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种液态重金属冷却反应堆用燃料组件及固定方法 |
| CN103117098A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-22 | 中国核动力研究设计院 | 一种适用于超临界水冷堆的方形燃料组件结构 |
| CN103114836A (zh) * | 2013-02-21 | 2013-05-22 | 中国海洋石油总公司 | 一种蒸汽热采稠油的设备及其方法 |
| CN204041040U (zh) * | 2014-08-20 | 2014-12-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种稠油热采装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104329067A (zh) | 2015-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rybach | Geothermal sustainability | |
| CN201866970U (zh) | 同层地热循环利用系统 | |
| CN204252967U (zh) | 干热岩多循环加热系统 | |
| CN109883074B (zh) | 一种采空区充填体提取地热能的系统及其工作方法 | |
| CN103035309B (zh) | 一种使用研究堆辐照生产同位素的靶件的生产工艺 | |
| US9574552B2 (en) | System and method for power generation | |
| CN105298569B (zh) | 一种煤田火区热能的提取与转化方法 | |
| CN203239300U (zh) | 改性陶粒滤砂管 | |
| CN112524829A (zh) | 一种换热工质可回收式同井采热方法 | |
| CN209742856U (zh) | 一种多能联合干热岩储能供暖系统 | |
| CN104329067B (zh) | 一种稠油热采工艺及其专用装置 | |
| CN204041040U (zh) | 一种稠油热采装置 | |
| CN102913893A (zh) | 开采高含蜡原油的太阳能和风能联合蒸汽发生装置 | |
| CN204854059U (zh) | 地热利用采集装置 | |
| CN106288465A (zh) | 一种分布式煤田火区废弃热能发电系统 | |
| CN105004082A (zh) | 地热利用采集装置 | |
| CN203847029U (zh) | 一种地热井洗井装置 | |
| CN202338235U (zh) | 油井不压井洗井管柱 | |
| CN108204217A (zh) | 一种筛管完井水平井电加热化学封隔器及使用方法 | |
| CN201165865Y (zh) | 油井热循环采油装置 | |
| CN106368645B (zh) | Sagd井测温缆带压提、下的施工方法 | |
| CN106940098B (zh) | 地能干热岩换热装置及其换热方法 | |
| CN206397465U (zh) | 一种筛管完井水平井电加热化学封隔器 | |
| CN205718073U (zh) | 一种过滤管下移的集水回水合一井结构 | |
| CN117267963B (zh) | 一种基于风光储能的含水硬岩浅层地热能增强开发方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |