CN204188549U - 一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，包括井筒装置和与井筒装置相连接的保温实验装置，外套管与内套管之间形成密闭注水腔体，上环形台阶上分别开设有注气孔和注水孔，注气孔、出气孔分别与环形空气环相连通，注水孔、出水孔分别与密闭注水腔体相连通，气体循环系统分别与注气孔和出气孔相连通，冷热水交替循环系统分别与注水孔和出水孔相连通，气体循环系统和冷热水交替循环系统分别与数据采集分析系统相连接。所述的一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，将热水和冷水循环系统相互结合，能够更加方便在不同环境下使用的实验数据，从而采集到更加多环境的数据，其井筒机构紧凑、成本低，密封效果好。

Description

一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置

技术领域

本实用新型涉及石油开采井筒保温的技术领域，尤其是一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置。

背景技术

热力采油法是世界一l：提高采收率各种方法中发展最快、成效最显著的方法。美国靠提高原油采收率方法采出的油量中,热力法采出的原油占80％以上：。热力驱的机理在于使原油黏度大大降低,这就改善了原油流动性能,提高了波及效率；热能还会使原油膨胀,增加了原油从油藏排出的动力；此外,热能对原油有蒸发,甚至蒸馏作用,这些蒸馏出的轻质馏分和前面的较冷的地层接触时会凝析下来,在前沿形成一混相带,从而还有某种程度的混相作用等等。油层驱油的热采一般有两种加热方式：一种足热源存地面,向油层注入热载体(如蒸气)的方法。常见的有注蒸气、热水、烟道气。注蒸气的方法采用最广、实施也相对容易些,但热量损耗较大。另一种是热源在地下,即井下安装电热器、井下蒸气发生器或直接在油层点火燃烧的火烧油层法。火烧油层法热耗虽小,但实施较难,远不如蒸气法那样普遍。最常见的热力采油方法有注入蒸气法,其次是火烧油层法。比如，一些油田采用向油管与套管的环形空间直接充入不同气体的井筒隔热技术，通过改变环空中的介质物性来改变环空的传热热阻，这在注蒸汽的井中取得了一定的效果。如专利号为“ZL20042011524.X”、名称为“同心油管井筒注氮隔热界限实验装置”的中国实用新型专利公开了一种同心油管井筒注氮隔热界限实验装置，该装置的井筒模型与实际注蒸汽井几何相似，成本高，结构比较复杂。与注蒸汽井相比，注热水井中为单相流动，且井筒中温度比注蒸汽井低得多，因此注热水井筒环空中的隔热效果与注蒸汽井不同。

因为热水驱是热采中一种常见的工艺，然而目前对于热水驱井筒环空隔热措施效果还没有成熟的经验和能够肯定预见的实质效果；而且由于现场的情况复杂且成本高，若对环空隔热措施进行现场实验，不但投资大且难以分析不同环空介质对隔热效果的影响，因此通过室物理模拟得到注热水井筒环空隔热效果具有重要的工程意义和应用价值。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，其设计结构合理并且能够实现注气的同时、进行注水加热冷却实验，从而达到最佳实验分析数据。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，包括井筒装置和与井筒装置相连接的保温实验装置，所述的井筒装置包括油管、内套管和外套管，内套管套装在油管外部，外套管套装在内套管外部，所述的油管顶端为具有内螺纹的母接头，底端为具有外螺纹的公接头，油管外侧壁的上部和下部分别环形设有上环形台阶和下环形台阶，内套管设在上环形台阶和下环形台阶之间，内套管分别与上环形台阶和下环形台阶之间形成环形空气环，内套管的下部具有向外凸起的台阶，台阶上套接有金属套筒，台阶外部设有环形内框，环形内框的上口开设有环形卡槽，金属套筒卡嵌在环形卡槽内并通过环形密封圈密封，所述的外套管套装在上环形台阶和环形内框之间，外套管与内套管之间形成密闭注水腔体，所述的上环形台阶上分别开设有注气孔和注水孔，下环形台阶上开设有出气孔，环形内框上开设有出水孔，注气孔、出气孔分别与环形空气环相连通，注水孔、出水孔分别与密闭注水腔体相连通，

所述的保温实验装置包括气体循环系统和冷热水交替循环系统以及数据采集分析系统，气体循环系统分别与注气孔和出气孔相连通，冷热水交替循环系统分别与注水孔和出水孔相连通，气体循环系统和冷热水交替循环系统分别与数据采集分析系统相连接，

所述的气体循环系统包括储水箱、与储水箱相连通的水软化罐、与水软化罐相连通的气体压缩机、与气体压缩机相连通的蒸汽发生器和抽气机，蒸汽发生器通过蒸汽管道与注气孔相连通，抽气机一端与出气孔相连通，另一端与储水箱相连通，

所述的冷热水交替循环系统包括循环水箱、制冷水箱、加热水箱，循环水箱上分别开设有冷水出口和热水出口，制冷水箱包括制冷箱体、盘旋在制冷箱体内的制冷水管、设在制冷水管内的制冷杆以及安装在制冷水箱外部的制冷控制器，制冷控制器与制冷杆相连接，制冷水管一端与冷水出口相连通，另一端与注水孔相连通；加热水箱包括加热箱体、盘旋在加热箱体内的热水管、设在热水管内的加热杆以及安装在加热箱体外部的加热控制器，加热控制器与加热杆相连接，热水管一端与热水出口相连通，另一端与注水孔相连通，出水孔与循环水箱相连通。

为了能够在采油过程中，提高采油效率，所述的内套管外壁上还套接有扶正支架，扶正支架的外壁贴合外套管内壁上。

本实用新型的有益效果是:所述的一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，采用此种设计的实验装置，将热水和冷水循环系统相互结合，能够更加方便在不同环境下使用的实验数据，从而采集到更加多环境的数据，其井筒机构紧凑、成本低，密封效果好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的保温实验装置的结构框图。

图中1.井筒装置，11.油管，11-1.母接头，11-2.公接头，12.内套管，13.外套管，14.上环形台阶，14-1.注气孔，14-2.注水孔，15.下环形台阶，15-1.出气孔，16.环形空气环，17.金属套筒，18.金属套筒，18-1.环形卡槽，18-2.出水孔，19.环形密封圈，110.密闭注水腔体，21.气体循环系统，21-1.储水箱，21-2.水软化罐，21-3.气体压缩机，21-4.蒸汽发生器，21-5.抽气机，22.冷热水交替循环系统，22-1.循环水箱，22-11.冷水出口，22-12.热水出口，22-2.制冷水箱，22-21.制冷箱体，22-22.制冷水管，22-23.制冷控制器,22-3.加热水箱，22-31.加热箱体,22-32.热水管,22-33.加热控制器,23.数据采集分析系统，3.扶正支架。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示的一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，包括油管11、内套管12、外套管13、气体循环系统21和冷热水交替循环系统22以及数据采集分析系统23，内套管12套装在油管11外部，外套管13套装在内套管12外部，油管11顶端为具有内螺纹的母接头11-1，底端为具有外螺纹的公接头11-2，油管11外侧壁的上部和下部分别环形设有上环形台阶14和下环形台阶15，内套管12设在上环形台阶14和下环形台阶15之间，内套管12分别与上环形台阶14和下环形台阶15之间形成环形空气环16，内套管12的下部具有向外凸起的台阶12-1，台阶12-1上套接有金属套筒17，台阶12-1外部设有环形内框18，环形内框18的上口开设有环形卡槽18-1，金属套筒18卡嵌在环形卡槽18-1内并通过环形密封圈19密封，在外套管13套装在上环形台阶14和环形内框18之间，外套管13与内套管12之间形成密闭注水腔体110，在内套管12外壁上还套接有扶正支架3，扶正支架3的外壁贴合外套管13内壁上，上环形台阶14上分别开设有注气孔14-1和注水孔14-2，下环形台阶15上开设有出气孔15-1，环形内框18上开设有出水孔18-2，注气孔14-1、出气孔15-1分别与环形空气环16相连通，注水孔14-2、出水孔18-2分别与密闭注水腔体110相连通，气体循环系统21分别与注气孔14-1和出气孔15-1相连通，冷热水交替循环系统22分别与注水孔14-2和出水孔18-1相连通，气体循环系统21和冷热水交替循环系统22分别与数据采集分析系统23相连接。

如图2所示的一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，气体循环系统21包括储水箱21-1，储水箱21-1与水软化罐21-2相连通，水软化罐21-2与气体压缩机21-3相连通，气体压缩机21-3与蒸汽发生器21-4相连通，蒸汽发生器21-4通过蒸汽管道与注气孔14-1相连通，抽气机21-5一端与出气孔15-1相连通，另一端与储水箱21-1相连通，冷热水交替循环系统22包括循环水箱22-1、制冷水箱22-2、加热水箱22-3，在循环水箱22-1上分别开设有冷水出口22-11和热水出口22-12，制冷水箱22-2包括制冷箱体22-21、盘旋在制冷箱体22-21内的制冷水管22-22、设在制冷水管22-22内的制冷杆以及安装在制冷水箱22-21外部的制冷控制器22-23，制冷控制器22-23与制冷杆相连接，制冷水管22-22一端与冷水出口22-11相连通，另一端与注水孔14-2相连通；加热水箱22-3包括加热箱体22-31、盘旋在加热箱体22-31内的热水管22-32、设在热水管22-32内的加热杆以及安装在加热箱体22-31外部的加热控制器22-33，加热控制器22-33与加热杆相连接，热水管22-32一端与热水出口22-12相连通，另一端与注水孔14-2相连通，出水孔15-1与循环水箱22-1相连通。

本实用新型的一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，在进行对井筒保温实验时，将气体循环系统21分别与井筒装置的注气孔14-1、出气孔15-1相连通，冷热水交替循环系统22分别与井筒装置的注水孔14-2、出水孔18相连通，在油管11内通过油时，利用数据采集分析系统23来实时监测气体循环系统21和冷热水交替循环系统22的气体变化和水温的变化，从而来测试所需数据。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，其特征是：包括井筒装置(1)和与井筒装置(1)相连接的保温实验装置，所述的井筒装置(1)包括油管(11)、内套管(12)和外套管(13)，内套管(12)套装在油管(11)外部，外套管(13)套装在内套管(12)外部，所述的油管(11)顶端为具有内螺纹的母接头(11-1)，底端为具有外螺纹的公接头(11-2)，油管(11)外侧壁的上部和下部分别环形设有上环形台阶(14)和下环形台阶(15)，内套管(12)设在上环形台阶(14)和下环形台阶(15)之间，内套管(12)分别与上环形台阶(14)和下环形台阶(15)之间形成环形空气环(16)，内套管(12)的下部具有向外凸起的台阶(12-1)，台阶(12-1)上套接有金属套筒(17)，台阶(12-1)外部设有环形内框(18)，环形内框(18)的上口开设有环形卡槽(18-1)，金属套筒(18)卡嵌在环形卡槽(18-1)内并通过环形密封圈(19)密封，所述的外套管(13)套装在上环形台阶(14)和环形内框(18)之间，外套管(13)与内套管(12)之间形成密闭注水腔体(110)，所述的上环形台阶(14)上分别开设有注气孔(14-1)和注水孔(14-2)，下环形台阶(15)上开设有出气孔(15-1)，环形内框(18)上开设有出水孔(18-2)，注气孔(14-1)、出气孔(15-1)分别与环形空气环(16)相连通，注水孔(14-2)、出水孔(18-2)分别与密闭注水腔体(110)相连通，

所述的保温实验装置包括气体循环系统(21)和冷热水交替循环系统(22)以及数据采集分析系统(23)，气体循环系统(21)分别与注气孔(14-1)和出气孔(15-1)相连通，冷热水交替循环系统(22)分别与注水孔(14-2)和出水孔(18-1)相连通，气体循环系统(21)和冷热水交替循环系统(22)分别与数据采集分析系统(23)相连接，

所述的气体循环系统(21)包括储水箱(21-1)、与储水箱(21-1)相连通的水软化罐(21-2)、与水软化罐(21-2)相连通的气体压缩机(21-3)、与气体压缩机(21-3)相连通的蒸汽发生器(21-4)和抽气机(21-5)，蒸汽发生器(21-4)通过蒸汽管道与注气孔(14-1)相连通，抽气机(21-5)一端与出气孔(15-1)相连通，另一端与储水箱(21-1)相连通，

所述的冷热水交替循环系统(22)包括循环水箱(22-1)、制冷水箱(22-2)、加热水箱(22-3)，循环水箱(22-1)上分别开设有冷水出口(22-11)和热水出口(22-12)，制冷水箱(22-2)包括制冷箱体(22-21)、盘旋在制冷箱体(22-21)内的制冷水管(22-22)、设在制冷水管(22-22)内的制冷杆以及安装在制冷水箱(22-21)外部的制冷控制器(22-23)，制冷控制器(22-23)与制冷杆相连接，制冷水管(22-22)一端与冷水出口(22-11)相连通，另一端与注水孔(14-2)相连通；加热水箱(22-3)包括加热箱体(22-31)、盘旋在加热箱体(22-31)内的热水管(22-32)、设在热水管(22-32)内的加热杆以及安装在加热箱体(22-31)外部的加热控制器(22-33)，加热控制器(22-33)与加热杆相连接，热水管(22-32)一端与热水出口(22-12)相连通，另一端与注水孔(14-2)相连通，出水孔(15-1)与循环水箱(22-1)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种热水驱采油工艺井筒保温实验装置，其特征是：所述的内套管(12)外壁上还套接有扶正支架(3)，扶正支架(3)的外壁贴合外套管(13)内壁上。