CN2651441Y - 稠油热采井下加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种稠油热采井下加热器。高凝稠油开采井筒举升过程中采用的电加热技术存在设备复杂、安全隐患多、能耗高等不足。本实用新型包括一根蒸汽管，该蒸汽管上端同地面蒸汽源连通，下端插入井下。蒸汽管内有一根中心管，蒸汽管内壁与中心管外壁之间形成环形通道。中心管下端同蒸汽管下端相通形成汽道，上端伸至地面蒸汽管之外。加热器工作时蒸汽从蒸汽管上端进入，经蒸汽管内壁与中心管外壁之间的环形通道向下流至蒸汽管下端，通过蒸汽管外壁向外散热，再经中心管流回地面并排出。本实用新型构造简单，安装、维护简便，事故少，故障少，单井投资只需电加热设备的六分之一到七分之一，能耗成本仅为电加热的三分之二。

Description

稠油热采井下加热器

技术领域

本实用新型涉及一种石油开采设备，具体是一种稠油热采井下使用的加热器。

背景技术

高凝稠油开采是石油开采行业多年来一直探讨的问题。一九九八年十月二十七日在北京召开的第七届重油及沥青砂国际会议的论文集卷一(下)第61页上发表了作者刘俊荣、李春堂、王庆林、王天鹏题为《冷家堡油田冷43块沙一、二段特稠油油藏空心杆电加热采油技术》的论文。该论文的技术方案是，采用蒸汽吞吐解决原油从油层流到井底的问题，采用空心抽油杆电加热技术解决井筒举升过程中原油的降粘问题。然而，蒸汽吞吐即通过油井的主管或副管向油层注入高质量的蒸汽，只能对油层中的原油进行加温，不能解决井筒举升过程中原油的降粘；采用电加热技术解决井筒举升过程中原油的降粘则存在设备复杂、安全隐患多、能耗和成本高等不足。

发明内容

为了克服蒸汽吞吐不能解决井筒举升过程中原油的降粘，电加热技术设备复杂、安全隐患多、能耗高、成本高的不足，本实用新型提供一种稠油热采井下使用的加热器，该加热器不仅可以解决井筒举升过程中原油的降粘问题，而且结构简单、安全可靠、能耗和成本较低。

本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是：这种稠油热采井下加热器包括一根蒸汽管，该蒸汽管上端同地面蒸汽源连通，下端插入井下。蒸汽管内有一根中心管，蒸汽管内壁与中心管外壁之间形成环形通道。中心管下端同蒸汽管下端相通形成汽道，上端伸至地面蒸汽管之外。加热器工作时来自地面蒸汽源的蒸汽从蒸汽管上端进入，经蒸汽管内壁与中心管外壁之间的环形通道向下流至蒸汽管下端，再经中心管流回地面并排出。蒸汽经蒸汽管环形通道向下流动时，通过蒸汽管外壁向外散热，对与蒸汽管平行安装的油井主管、抽油泵、筛管中的原油以及井管底部的原油加热，提高原油的温度及流动性。

作为本实用新型的进一步改进，为改善抽油泵、筛管及井管底部的加热效果，在蒸汽管下端最好连接一个散热器，蒸汽管下端通过散热器与中心管下端相通。

作为本实用新型的更进一步改进，中心管上端伸至地面蒸汽管之外的端头可以同油井的出油管相连通，使输油管线和储油罐都得到加温。

采用上述井下加热器，可以利用热采油井现有的蒸汽管汇，新增设备数量少，本实用新型的主体部分是蒸汽管和中心管，构造简单，安装、维护简便，单井投资只需电加热设备的六分之一到七分之一；蒸汽加热不仅可以避免电加热因电火花而引发的火灾、爆炸等恶性事故，而且运行故障少；生产试验结果表明，采用这种井下加热器可以成功地解决井筒举升过程中原油的降粘问题，满足生产需要，而且能耗成本仅为电加热的三分之二。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型稠油热采井下加热器第一种实施方式的地面安装示意图。

图2是本实用新型稠油热采井下加热器第一种实施方式的井下安装示意图。

图3是本实用新型稠油热采井下加热器另一种实施方式筒式散热器的安装示意图。

图4是本实用新型稠油热采井下加热器又一种实施方式螺旋管式散热器的安装示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，利用双管采油井副管改制的蒸汽管8的上端安装在双管采油井口小四通1中，并通过双管采油井口小四通同蒸汽井口闸阀4连通。蒸汽管的其余部分插入油井套管9，同采油主管10并列安装直至井底。蒸汽管内有一根中心管2，蒸汽管内壁与中心管外壁之间形成环形通道。蒸汽管下端封闭，中心管下端侧壁钻有若干通孔同蒸汽管下端的环形空间相通形成汽道。中心管上端伸至地面双管采油井口之外，中心管同双管采油井口小四通之间由盘根盒3密封。

本实施方式在工作时蒸汽经过蒸汽井口闸阀、双管采油井口小四通进入蒸汽管。蒸汽在沿蒸汽管与中心管之间的环形通道下行的过程中通过蒸汽管外壁向外散热，对与蒸汽管平行安装在油井套管内的油井主管10、注汽采油两用抽油泵12中以及筛管13内外的原油加温，避免采油管柱中的原油因温度下降而变稠，达到了井筒举升过程中原油降粘的目的。

经过散热的废汽从蒸汽管下部的环形空间经中心管下端侧壁的通孔进入中心管，再回到地面。废汽可以由地面管线5上的放空阀6排出，也可以经闸阀7进入油井出油管线11，对出油管线和储油罐进行加温。

在油层14能量较低时，按正常作业程序转入下一个采油周期，通过采油主管向油层注入高质量的蒸汽。这种井下加热器在井内不影响主管注汽，并能承受主管注汽时产生的高温、高压。一旦主管注汽结束转入新的采油周期，这种井下加热器能立即投入工作，可以延长油井采油周期并降低采油成本。

图3所示是本实用新型另一实施方式筒式散热器的安装示意图。筒式散热器由接头18、内筒19、外筒20组成，并通过接头18连接到蒸汽管8的下端。蒸汽从蒸汽管进入内筒上部，经内筒侧壁上的通孔D进入内筒与外筒间的环形通道下行，通过外筒的外壁向外散热。外筒底部的废汽经内筒底部的出汽口C进入中心管2回到地面。出汽口C的上部为内锥面，中心管的下端为外锥面，在中心管重力的作用下两者形成密封，将内筒的内腔同外筒的内腔隔开。

图4所示是本实用新型又一实施方式螺旋管式散热器的安装示意图。螺旋管式散热器由本体16和螺旋管17组成，并通过管接头15连接到蒸汽管8的下端。散热器本体内腔中有环形隔板将本体内腔分成上下两部分。螺旋管上口A与本体上腔相通，下口B与本体下腔的下端相通。蒸汽由蒸汽管进入本体上部，从螺旋管上口A进入螺旋管，再经螺旋管下口B进入本体下腔，蒸汽在流动的过程中通过螺旋管17和本体16的外壁向外散热。废汽经隔板中央的出汽口C进入中心管2回到地面。出汽口C的上部为内锥面，中心管的下端为球面，在中心管重力的作用下两者形成密封，将本体的上、下腔隔开。

因为散热器的散热面积比同样长度蒸汽管的散热面积大，本实用新型在蒸汽管下端安装散热器后可以改善油井底部的加温效果，进一步提高原油产量并降低生产成本。

Claims (4)

1.一种稠油热采井下加热器，包括一根蒸汽管，该蒸汽管上端同地面蒸汽源连通，蒸汽管下端插入井下，其特征在于：蒸汽管内有一根中心管，蒸汽管内壁与中心管外壁之间形成环形通道；中心管下端同蒸汽管下端相通形成汽道，中心管上端伸至地面蒸汽管之外。

2.根据权利要求1所述的稠油热采井下加热器，其特征在于：在蒸汽管下端还连接一个散热器，蒸汽管下端与散热器进汽口相通，中心管下端与散热器出汽口相通。

3.根据权利要求1所述的稠油热采井下加热器，其特征在于：中心管上端伸出地面蒸汽管之外的端头同油井的出油管相连通。

4.根据权利要求2所述的稠油热采井下加热器，其特征在于：该散热器的出汽口是内锥面，中心管下端与出汽口的配合面是球面。

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