CN2698972Y - 一种开采稠油的装置 - Google Patents
一种开采稠油的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2698972Y CN2698972Y CN 200420018131 CN200420018131U CN2698972Y CN 2698972 Y CN2698972 Y CN 2698972Y CN 200420018131 CN200420018131 CN 200420018131 CN 200420018131 U CN200420018131 U CN 200420018131U CN 2698972 Y CN2698972 Y CN 2698972Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shell
- electric heating
- light source
- switch
- oil
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种基于声、光、电联合作用的开采稠油的装置。一种开采稠油的装置,其特征是它分为井下和井上两部分,井上部分包括电源和控制器,控制器上设有油质显示屏(01)、超声波频率调节开关(02)、光源开关(03)、电热能量开关(04),其井下部分包括固定设备的挂钩(2)、油质监测器(7)、超声波仪、波长为1-500nm的光源(5)、电热体(3)、外壳(8),油质监测器(7)、超声波仪、波长为1-500nm的光源(5)、电热体(3)位于外壳(8)内并各自分别由电缆和检测信息反馈线(1)与电源及控制器上的油质显示屏(01)、超声波频率调节开关(02)、光源开关(03)、电热能量开关(04)相连接。本实用新型采收率高,最适用于水平井条件下的油藏开采。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种降粘、断键开采稠油的装置,具体地说,是一种利用声、光、电联合作用来降低稠油粘度、打断分子链的开采稠油的装置。
背景技术
稠油因具有高粘度、长分子链的特征,不能用传统石油开采方法来开采。当今稠油的开采方法很多,其中应用最普遍、最成熟的技术是蒸汽吞吐方法(被认为该方法不能开采的油层,其他方法也不能开采),但该方法也有其局限性,主要表现在能耗大,热利用率低,易于受到岩层不均质性及蒸汽自身特性的影响而发生气窜、超覆等作用而影响最终采收率,同时存在废水处理问题;另外,某些矿物可能会与水反应生成孔隙的堵塞矿物,影响了稠油的渗出效果,对于含有易与水反应生成有害物质的问题,虽说提出了提前注防水剂的办法,但是,这些方法都具有工艺复杂、成本高且采收率低的缺点。基于传统开采技术上的稠油开采装置如注蒸汽装置,具有占地面积大,配套设备多,操作参数选取难,作业过程繁琐,管理复杂,采收率低,维护成本高,经济效益差等缺点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种成本低、采收率高的基于声、光、电联合作用的开采稠油的装置。
为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:一种开采稠油的装置,其特征是它分为井下和井上两部分,井上部分包括电源和控制器,控制器上设有油质显示屏01、超声波频率调节开关02、光源开关03、电热能量开关04,其井下部分包括固定设备的挂钩2、油质监测器7、超声波仪、波长为1-500nm的光源5、电热体3、设备外壳8,其中油质监测器7、超声波仪、波长为1-500nm的光源5、电热体3位于外壳8内并各自分别由电缆和检测信息反馈线1与电源及控制器上的油质显示屏01、超声波频率调节开关02、光源开关03、电热能量开关04相连接。
所述的外壳8上下部开有豁口,外壳8的中部开有光源孔、换能器孔,2个电热体3分别位于外壳8上下部豁口处,波长为1-500nm的光源5、超声波仪的换能器6固定在外壳8上光源孔、换能器孔处,油质监测器的油温传感器9位于外壳8下部豁口处,挂钩2与外壳8上端固定连接。
所述的井下部分还包括搅拌机4,搅拌机4固定在外壳8上部豁口处,搅拌机4由电缆和检测信息反馈线1与电源及控制器上的搅拌机开关05相连接。
所述的井下部分还包括催化剂喷管,催化剂喷管固定在外壳8上,催化剂喷器的催化剂选择开关06设在控制器上。
本实用新型采用超声波仪、波长为1-500nm的光源5、电热体3结合在一起的结构,对井下稠油同时进行声、光、电联合作用,超声波发挥其最大效应,避免不必要的能耗,达到快速降粘、断链的目的;在井底利用电加热和波长为1-500nm的光源的作用,使渗出井筒的稠油更进一步降粘、断链,更有利于抽油,同时为井壁附近岩层清堵,保证稠油更顺利渗出,采出油质更优越,可提高采收率1——5%左右,提高综合经济效益。本实用新型占地面积小,能耗低,无污染,能清堵,适用于各种类型、各个开采阶段的油藏,且其工艺流程简单,定向性好,操控方便,管理容易。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图
图2是本实用新型的超声波电路图(200W*4)
图3是本实用新型的电热体电路图(1000W*2)
图4是本实用新型的油质监测器示意图
图5是本实用新型井上部分控制器结构示意图
图中:1-电缆和检测信息反馈线,2-挂钩,3-电热体,4-搅拌机,5-光源,6-换能器,7-油质监测器,8-外壳,9-油温传感器;01-油质显示屏,02-超声波频率调节开关,;03-光源开关,04-电热能量开关,05-搅拌机开关,06-催化剂选择开关。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5所示,一种开采稠油的装置,其特征是它分为井下和井上两部分,井上部分包括电源和控制器,控制器上设有油质显示屏01、超声波频率调节开关02、光源开关03、电热能量开关04,其井下部分包括固定设备的挂钩2、油质监测器7、超声波仪、波长为1-500nm的光源5、电热体3、外壳8,油质监测器7、超声波仪、波长为1-500nm的光源5、电热体3位于外壳8内并各自分别由电缆和检测信息反馈线1与电源及控制器上的油质显示屏01、超声波频率调节开关02、光源开关03、电热能量开关04相连接。
所述的外壳8上下部开有豁口,外壳8的中部开有光源孔、换能器孔,2个电热体3分别位于外壳8上下部豁口处,波长为1-500nm的光源5、超声波仪的换能器6固定在外壳8上光源孔、换能器孔处,油质监测器的油温传感器9位于外壳8下部豁口处,挂钩2与外壳8上端固定连接。
所述的井下部分还包括搅拌机4,搅拌机4固定在外壳8上部豁口处,搅拌机4由电缆和检测信息反馈线1与电源及控制器上的搅拌机开关05相连接。
所述的井下部分还包括催化剂喷管,催化剂喷器的催化剂选择开关06设在控制器上,催化剂喷管固定在外壳8上。
超声波是指大于20KHZ的机械振动波。超声波是机械振动能量的一种传播形式,当其在油层中传播且能量、频率达到某一区间值(依稠油性质而变化)时,油层将会发生粘度或结构上的变化,且不同频率的超声波在不同的传播介质中具有不同的吸收系数。在传播过程中,声波在传播方向上不同位置的声强:
I=I0e-2ax
x:传播距离(m),I0:初始声强,I:距离为x处声强(w/m2),a:衰减系数(dB/cm)衰减系数与频率成正比,与媒质的粘度系数和导热系数成正比。
超声波在油、水、岩石中具有不同的吸收系数。
基于此,用相应稠油的吸收主频段超声波作用于油层,使超声波最大限度地被稠油迅速吸收,转化为热能,升高油层温度。起初近距离的稠油吸收的能量多,温度升高快,粘度迅速下降,导致近井稠油性质发生改变,其吸收系数相应减小,此时,相应频段的超声波被较远处的稠油所吸收,其粘度也随之下降,同理,超声波能量被不断向前传播,从而,升温降粘范围不断向前推进。另一方面,超声波作用过程中,油藏内部会产生一些直流定向力,其中最主要的是径向声辐射压力和伯努利力,直流定向力的产生破坏了油层原有的压力平衡,使毛细管半径发生时大时小的变化,当毛细管半径变大时,表面张力和毛细管力急剧下降,使稠油更易渗出。另外,在超声波的传播过程中,会发生空化作用(即油中的空化核——气泡在超声波的作用下,先发生膨胀,接着被瞬时压缩而使石油发生各种物理化学变化的作用),使大分子链断裂。在井底,通过监测器对渗出稠油进行监测,确定稠油的动态特性参数,据此不定期地调节超声波频率,保证超声波被指定区域的稠油有效吸收。同时,电热体和光对井筒稠油发生光、电化学反应,达到清堵、降粘、断链作用,增强了原油的品质,同时防止了管道堵塞和井底污染,也降低了下一步的化工炼油成本,提高了经济效益,与现有的装置相比,本装置可提高采收率1——5%左右。安装搅拌机和添加催化剂后,其解堵、断链效果更好,更有利于保证生产过程的顺利进行,产出的油质也更好。本实用新型的开采稠油方法,步骤如下:
1).选频:采集油井的稠油样品,均匀分成20份,将超声波为20KHz~400KHz区间频率平均分成相应的20频段,然后,在同样声强和时间下,用每个频段对应一份稠油进行作用,接着分析作用后的油样的物理性质,如粘度、热效应,用气相色谱分析其成分变化,最后评价其综合价值,热效应和降粘都很明显的频段为主频率的范围,确定其主频率的范围;
初步试验,用20KHz~400KHz区间某一频段超声作用于某稠油样品,降粘明显,无明显热效应,而用另一频段超声作用于另一稠油样品,热效应和降粘都很明显。
2).安装设备:设备分为井下和井上两部分,将井下部分放入井下油层位置;井上部分包括电源和控制器,控制器上设有油质显示屏01、超声波频率调节开关02、光源开关03、电热能量开关04、搅拌机开关05、催化剂选择开关06;其井下部分包括固定设备的挂钩2、油质监测器7、超声波仪、波长为1-500nm的光源5、电热体3、搅拌机4、催化剂喷管、外壳8,油质监测器7、超声波仪、波长为1-500nm的光源5、电热体3、搅拌机4、位于外壳8内并各自分别由电缆和检测信息反馈线1与电源及控制器上的油质显示屏01、超声波频率调节开关02、光源开关03、电热能量开关04、搅拌机开关05相连接;外壳8上下部开有豁口,外壳8的中部开有光源孔、换能器孔,2个电热体3分别位于外壳8上下部开有豁口处,挂钩2与外壳8上端固定连接,光源5、超声波仪的换能器6固定在外壳8上光源孔、换能器孔处,搅拌机4固定在外壳8上部豁口处,催化剂喷管固定在外壳8上,催化剂通过催化剂喷管喷入井中;超声波仪采用现有的超声波仪,油质监测器采用现有的油质监测器,其油温传感器9位于外壳8下部豁口处。
3).使用主频作用于油层:首先将超声波的频率调到主频段的频段范围作用于油层,使油层以降粘为主,当稠油渗出到井筒时,根据监测器监测到的稠油性质(随超声波作用而动态变化),随时将超声波调至与稠油性质对应的主频段,打开波长为1-500nm的光源和电热体,同时启动抽油装置,开始抽油;
4).使用低频作用于油层:主频作用7天之后,近井地带中的石油已经被基本采出,此时关闭波长为1-500nm的光源、电热体、搅拌机和抽油机,用低频(低于主频段50KHz左右)连续作用于油层,主要利用机械振动作用和空化作用(热效应相对次之),降低相对较远处油层稠油粘度,同时伴随空化断链作用,当油质监测器监测到井筒渗出的油质时,及时调频(调频过程是频率不断靠近主频段的过程),并打开光源、电热体,进一步迅速降粘、断链,更易于抽油,同时启动抽油装置,开始抽油;
5).循环调节超声波频率:当低频作用10天之后,将可从监测器上观察到有油渗出时,重复步骤3和4,直到该开采方法不满足开采的经济条件为止。
Claims (4)
1.一种开采稠油的装置,其特征是它分为井下和井上两部分,井上部分包括电源和控制器,控制器上设有油质显示屏(01)、超声波频率调节开关(02)、光源开关(03)、电热能量开关(04),其井下部分包括固定设备的挂钩(2)、油质监测器(7)、超声波仪、波长为1-500nm的光源(5)、电热体(3)、外壳(8),油质监测器(7)、超声波仪、波长为1-500nm的光源(5)、电热体(3)位于外壳(8)内并各自分别由电缆和检测信息反馈线(1)与电源及控制器上的油质显示屏(01)、超声波频率调节开关(02)、光源开关(03)、电热能量开关(04)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种开采稠油的装置,其特征是:所述的外壳(8)上下部开有豁口,外壳(8)的中部开有光源孔、换能器孔,2个电热体(3)分别位于外壳(8)上下部豁口处,波长为1-500nm的光源(5)、超声波仪的换能器(6)固定在外壳(8)上光源孔、换能器孔处,油质监测器的油温传感器(9)位于外壳(8)下部豁口处,挂钩(2)与外壳(8)上端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种开采稠油的装置,其特征是:所述的井下部分还包括搅拌机(4),搅拌机(4)固定在外壳(8)上部豁口处,搅拌机(4)由电缆和检测信息反馈线(1)与电源及控制器上的搅拌机开关(05)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种开采稠油的装置,其特征是:所述的井下部分还包括催化剂喷管,催化剂喷管固定在外壳(8)上,催化剂喷器的催化剂选择开关(06)设在控制器上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200420018131 CN2698972Y (zh) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | 一种开采稠油的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200420018131 CN2698972Y (zh) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | 一种开采稠油的装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN2698972Y true CN2698972Y (zh) | 2005-05-11 |
Family
ID=34769335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200420018131 Expired - Fee Related CN2698972Y (zh) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | 一种开采稠油的装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN2698972Y (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1321257C (zh) * | 2004-05-19 | 2007-06-13 | 中国地质大学(武汉) | 一种基于声、光、电联合作用的开采稠油的方法及其装置 |
CN101634223B (zh) * | 2008-07-25 | 2012-08-15 | 新疆华隆油田科技股份有限公司 | 稠油水平井测试方法 |
CN106950160A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-07-14 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种超声波原地浸出试验装置及方法 |
-
2004
- 2004-05-19 CN CN 200420018131 patent/CN2698972Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1321257C (zh) * | 2004-05-19 | 2007-06-13 | 中国地质大学(武汉) | 一种基于声、光、电联合作用的开采稠油的方法及其装置 |
CN101634223B (zh) * | 2008-07-25 | 2012-08-15 | 新疆华隆油田科技股份有限公司 | 稠油水平井测试方法 |
CN106950160A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-07-14 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种超声波原地浸出试验装置及方法 |
CN106950160B (zh) * | 2016-12-29 | 2020-03-17 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种超声波原地浸出试验方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201778710U (zh) | 大功率超声波油层处理系统 | |
Wang et al. | Research status and development trend of ultrasonic oil production technique in China | |
CN104583359A (zh) | 微波技术在用于深层和浅层应用的提高采油率工艺中的利用 | |
CN102635342B (zh) | 一种海上稠油热化学采油方法 | |
CN1261642A (zh) | 使用声能增加井的产量 | |
Wang et al. | State-of-the-art on ultrasonic oil production technique for EOR in China | |
CN1305047A (zh) | 利用超声波排水采气的方法 | |
CN2698972Y (zh) | 一种开采稠油的装置 | |
CN1321257C (zh) | 一种基于声、光、电联合作用的开采稠油的方法及其装置 | |
CN203584444U (zh) | 高效简易锚杆钻机 | |
CN202325339U (zh) | 调幅震荡防蜡降粘增油装置 | |
CN215444027U (zh) | 用于天然气水合物降压开采的超声波振动联合开采结构 | |
CN102268983B (zh) | 一种浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法 | |
Xu et al. | Low frequency vibration assisted catalytic aquathermolysis of heavy crude oil | |
CN202064912U (zh) | 水平井均匀旋转解堵工具 | |
CN202391406U (zh) | 一种模拟带压作业的试验装置 | |
CN2475823Y (zh) | 油井低频波共振采油装置 | |
Ado et al. | Numerical simulation investigations of the applicability of THAI in situ combustion process in heavy oil reservoirs underlain by bottom water | |
CN215057293U (zh) | 一种油气井下微晶电热膜加热装置 | |
CN101666220A (zh) | 一种采油管道碳纤维热辐射清蜡及超声波增油的控制方法 | |
CN109441400B (zh) | 一种气举采油井清防蜡的装置及方法 | |
CN201090193Y (zh) | 一种稠油井注氮气助排装置 | |
CN202250061U (zh) | 石油钻井液超声振动连续定量脱气装置 | |
AU2011237624B2 (en) | Leak detection in circulated fluid systems for heating subsurface formations | |
Zhu et al. | A robust and environment friendly artificial lift system: ESPCP with PMM |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |