CN108979605A - 脉冲波开采稠油装置及脉冲波开采稠油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及稠油开采技术领域，是一种脉冲波开采稠油装置及脉冲波开采稠油的方法，其适用于油田高粘度、流动性差的稠油开采工程，该装置包括井口装置、传输装置、油层管串和变流装置；在井口的外部设置有能够提供高频脉冲波流体的井口装置。本发明主要用于油田高粘度、流动性差的稠油开采工程，其改变了传统稠油开发理念，简化了油井开发结构，利用脉冲波在地层中形成微型压裂，增大地层岩石的渗透率，将难以流动稠油冲击、摇溶，大大改善流体性质，同时可以结合生物与化学驱，减小了密度粘度，降低了采出难度，脉冲波还可在地层中形成微型压裂，可以进一步增大地层岩石的渗透率，可以有效的改变稠油的流动性，提高了油井采收率。
Description
技术领域
本发明涉及稠油开采技术领域，是一种脉冲波开采稠油装置及脉冲波开采稠油的方法，其适用于油田高粘度、流动性差的稠油开采工程。
背景技术
稠油油藏具有埋藏浅、油层薄、油质稠、分布散、纯总厚度比低、储层非均质性严重的特点,使用常规的开采手段难以有效开采。目前开采稠油的技术手段大体有：蒸汽吞吐、出砂冷采、压裂助采等，但通过多年的开采发现，以往的开采方法不仅投资过大，后期维护、再次开发难度大，采收率也难以保证。
发明内容
本发明提供了一种脉冲波开采稠油装置及脉冲波开采稠油的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决以往的稠油开采方法存在投资大、后期维护难度大、在此开发难度大和采收率难以保证的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种脉冲波开采稠油的方法，包括井口装置、传输装置、油层管串和变流装置；在井口的外部设置有能够提供高频脉冲波流体的井口装置，传输装置位于油层管串中，变流装置设置在井底，井口装置的出口端与传输装置的进口端固定安装在一起并相通，传输装置的出口端与变流装置的进口端固定安装在一起并相通，变流装置上设置有将脉冲流体传递到油层的分流孔。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述变流装置包括分流短接和两个以上的亥姆霍兹自振腔短接，两个以上的亥姆霍兹自振腔短接依序上下安装在一起形成亥姆霍兹自振腔短接组，亥姆霍兹自振腔短接组中最下方的亥姆霍兹自振腔短接的下端与分流短接的上端固定安装在一起。
上述亥姆霍兹自振腔短接包括呈管状的本体，在本体的内壁上设置有内径大于本体内径的自振腔，自振腔的上壁设置有燕尾槽。
上述分流短接为下端封闭的管状体，在管状体的侧壁上均布有至少两个的分流孔。
上述每个分流孔的宽度不小于15mm。
上述井口装置为泵组，泵组包括两个以上的泵。
上述传输装置为传输管道。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种采用技术方案之一所述的脉冲波开采稠油装置进行脉冲波开采稠油的方法，按下述方法进行：裸眼完井后，井内下入完井油层管串，将变流装置通过传输装置送至井底，在井口安装井口装置，井口装置产生高频脉冲波流体，高频脉冲波流体通过传输装置输送至变流装置，变流装置将高频脉冲波流体转变为适用于不同粘度的稠油油层的低频脉冲流体，低频流体脉冲波通过分流孔传递到油层中。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述井口装置产生的高频脉冲波流体中添加有生物活性剂或化学降粘剂。
本发明主要用于油田高粘度、流动性差的稠油开采工程，其改变了传统稠油开发理念，简化了油井开发结构，利用脉冲波在地层中形成微型压裂，增大地层岩石的渗透率，将难以流动稠油冲击、摇溶，大大改善流体性质，同时可以结合生物与化学驱，减小了密度粘度，降低了采出难度，脉冲波还可在地层中形成微型压裂，可以进一步增大地层岩石的渗透率，可以有效的改变稠油的流动性，提高了油井采收率。
附图说明
附图1为本发明中脉冲波开采稠油装置的主视剖视结构示意图。
附图2为附图1中亥姆霍兹自振腔短接的主视半剖视结构示意图。
附图3为附图1中分流短接的主视结构示意图。
附图4为附图3的A-A向剖视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为井口装置，2为传输装置，3为油层管串，4为变流装置，5为本体，6为自振腔，7为燕尾槽，8为管状体，9为分流孔。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的水如没有特殊说明，为自来水或纯净水；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1，如附图1所示，该脉冲波开采稠油装置包括井口装置1、传输装置2、油层管串3和变流装置4；在井口的外部设置有能够提供高频脉冲波流体的井口装置1，传输装置2位于油层管串3中，变流装置4设置在井底，井口装置1的出口端与传输装置2的进口端固定安装在一起并相通，传输装置2的出口端与变流装置4的进口端固定安装在一起并相通，变流装置4上设置有将脉冲流体传递到油层的分流孔9。井口装置1可以产生高频脉冲波流体，通过传输装置2将高频脉冲波流体输送至变流装置4，变流装置4将井口装置1所提供的高频脉冲波流体转变为适用于不同粘度的稠油油层的低频脉冲流体，并且将低频流体脉冲波通过分流孔9传递到油层中。由于地层中的石油具有触变性，受到脉冲波流体的冲击会产生摇溶现象，其流体性质将大大改善，密度粘度都将减小，使得采出难度将大大降低，通过本发明脉冲波开采稠油的方法处理的稠油变成易于流动的气体或液体，再将其传输到地面。
实施例2，作为实施例1的优化，如附图1、2、3、4所示，变流装置4包括分流短接和两个以上的亥姆霍兹自振腔短接，两个以上的亥姆霍兹自振腔短接依序上下安装在一起形成亥姆霍兹自振腔短接组，亥姆霍兹自振腔短接组中最下方的亥姆霍兹自振腔短接的下端与分流短接的上端固定安装在一起；油层管串3可以是套管串与筛管串的组合管串，上部岩层为套管串，下部油层段为筛管串；变流装置4将井口装置1所提供的高频脉冲波流体转变为适用于不同粘度的稠油油层的低频脉冲流体，并且将低频流体脉冲波通过分流短接传递到油层中。
变流装置4产生的是一种低频的脉冲波流体，此脉冲波流体可以作用于流动性差的稠油油藏，可以有效改善稠油的流变性，并降低油藏的粘度，及油水界面张力；并且促使油层岩石产生微裂缝，有效改善油层的渗透性，此低频脉冲波流体有一定的作用特点，低频脉冲波流体作用于油层后，油层的渗透率对波动传播的影响很大，在油相粘度、脉冲频率等其它参数不变的情况下，油层的渗透率越大，脉冲振幅的衰减越慢，传播的距离越远，有效作用距离越大，油相粘度越高，脉冲波动在油层中传播时衰减越快，脉冲波动在油层中传播的距离越短，有效作用距离越短，脉冲频率越大，低频脉冲在油层中传播的衰减速度越快，脉冲波的有效作用距离越短。
实施例3，作为实施例2的优化，如附图2所示，亥姆霍兹自振腔短接包括呈管状的本体5，在本体5的内壁上设置有内径大于本体5内径的自振腔6，自振腔6的上壁设置有燕尾槽7。变流装置4中的亥姆霍兹自振腔短接由于其独特的内部构造可以将井口装置1所提供的高频脉冲流体转变为适用于不同粘度的稠油油层低频脉冲流体。
实施例4，作为实施例2和实施例3的优化，如附图3、4所示，分流短接为下端封闭的管状体8，在管状体8的侧壁上均布有至少两个的分流孔9。
实施例5，作为实施例4的优化，根据实际需要，每个分流孔9的宽度不小于15mm。
实施例6，作为上述实施例的优化，根据实际需要，井口装置1为泵组，泵组包括两个以上的泵，用以提供不间断的流量波动性的高频脉冲流体，井口装置1的驱动方式为电力驱动，在保证流体充足的情况下，可以不断的产生脉冲波流体。
实施例7，作为上述实施例的优化，如附图1所示，传输装置2为传输管道。
实施例8，如附图1所示，该采用根据上述实施例所述的脉冲波开采稠油装置进行脉冲波开采稠油的方法，按下述方法进行：裸眼完井后，井内下入完井油层管串3，将变流装置4通过传输装置2送至井底，在井口安装井口装置1，井口装置1产生高频脉冲波流体，高频脉冲波流体通过传输装置2输送至变流装置4，变流装置4将高频脉冲波流体转变为适用于不同粘度的稠油油层的低频脉冲流体，低频流体脉冲波通过分流孔9传递到油层中。当钻井工程结束后，目的层为裸眼状态，将设计好的完井油层管串3下放至油层段完井，将变流装置4通过传输装置2送至井底，在井口安装井口装置1，井口装置1可以产生高频脉冲波流体，高频脉冲波流体通过传输装置2到达变流装置4，井底的变流装置4可以将脉冲波流体的能量传输到地层中。由于地层中的石油具有触变性，受到脉冲波流体的冲击会产生摇溶现象，其流体性质将大大改善，密度粘度都将减小（最终可将稠油地下粘度降低到50厘泊以下），采出难度将大大降低。脉冲波流体还可在地层中形成微型压裂，增大地层岩石的渗透率。难以流动稠油，受到脉冲波流体的冲击，其流体性质将大大改善，密度粘度都将减小，采出难度将大大降低，通过本发明脉冲波开采稠油的方法处理的稠油变成易于流动的气体或液体，再将其传输到地面。
实施例9，作为实施例8的优化，根据实际需要，井口装置1产生的高频脉冲波流体中添加有生物活性剂或化学降粘剂。本实施例结合生物驱及化学驱的采油方法,在产生并传播高频脉冲波流体的同时,向油层传送一定量的生物活性剂或者化学降粘剂,在开采过程中，与脉冲波流体同时作用，借助于脉冲波流体的传播特性，在脉冲波流体及催化剂的多重作用下，生物活性剂或者化学降粘剂与稠油油藏更好的接触，并有效降低稠油的粘度，用以更有效的提高稠油的流动性。
本发明的脉冲波开采稠油装置也可用于生产井以外的注入井，多方向对油层实现脉冲“摇匀”作用，并结合催化剂，有效降低稠油的开采难度。
在利用脉冲波开发稠油油藏过程中，对于开发井的分布状态需进行合理的布置，在考虑地形等多种因素的情况下，因考虑使用网状分布，用以更好的发挥脉冲波及催化剂的作用。
本发明主要用于油田高粘度、流动性差的稠油开采工程，其改变了传统稠油开发理念，简化了油井开发结构，利用脉冲波在地层中形成微型压裂，增大地层岩石的渗透率，将难以流动稠油冲击、摇溶，大大改善流体性质，同时可以结合生物与化学驱，减小了密度粘度，降低了采出难度，脉冲波还可在地层中形成微型压裂，可以进一步增大地层岩石的渗透率，可以有效的改变稠油的流动性，提高了油井采收率。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (9)
1.一种脉冲波开采稠油装置，其特征在于包括井口装置、传输装置、油层管串和变流装置；在井口的外部设置有能够提供高频脉冲波流体的井口装置，传输装置位于油层管串中，变流装置设置在井底，井口装置的出口端与传输装置的进口端固定安装在一起并相通，传输装置的出口端与变流装置的进口端固定安装在一起并相通，变流装置上设置有将脉冲流体传递到油层的分流孔。
2.根据权利要求1所述的脉冲波开采稠油装置，其特征在于变流装置包括分流短接和两个以上的亥姆霍兹自振腔短接，两个以上的亥姆霍兹自振腔短接依序上下安装在一起形成亥姆霍兹自振腔短接组，亥姆霍兹自振腔短接组中最下方的亥姆霍兹自振腔短接的下端与分流短接的上端固定安装在一起。
3.根据权利要求2所述的脉冲波开采稠油装置，其特征在于亥姆霍兹自振腔短接包括呈管状的本体，在本体的内壁上设置有内径大于本体内径的自振腔，自振腔的上壁设置有燕尾槽。
4.根据权利要求2或3所述的脉冲波开采稠油装置，其特征在于分流短接为下端封闭的管状体，在管状体的侧壁上均布有至少两个的分流孔。
5.根据权利要求4所述的脉冲波开采稠油装置，其特征在于每个分流孔的宽度不小于15mm。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的脉冲波开采稠油装置，其特征在于井口装置为泵组，泵组包括两个以上的泵。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的脉冲波开采稠油装置，其特征在于传输装置为传输管道。
8.一种采用根据权利要求1至7所述脉冲波开采稠油装置进行脉冲波开采稠油的方法，其特征在于按下述方法进行：裸眼完井后，井内下入完井油层管串，将变流装置通过传输装置送至井底，在井口安装井口装置，井口装置产生高频脉冲波流体，高频脉冲波流体通过传输装置输送至变流装置，变流装置将高频脉冲波流体转变为适用于不同粘度的稠油油层的低频脉冲流体，低频流体脉冲波通过分流孔传递到油层中。
9.根据权利要求8所述的脉冲波开采稠油的方法，其特征在于井口装置产生的高频脉冲波流体中添加有生物活性剂或化学降粘剂。
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