一種稠油蒸汽吞吐采油的注入裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種稠油蒸汽吞吐采油的注入裝置，特別涉及一種空氣輔助蒸汽 吞吐采油的裝置，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)稠油資源比較豐富，截至到目前的地質(zhì)調(diào)查表明，我國(guó)稠油資源主要分布在 新疆、青海、西藏、四川、貴州、廣西、浙江、內(nèi)蒙古等地。我國(guó)已建立了遼河油區(qū)、新疆油區(qū)、 勝利油區(qū)及河南油區(qū)稠油的超稠油開發(fā)四大生產(chǎn)區(qū)。
[0003] 目前，在稠油開采方面主要采用以蒸汽吞吐及蒸汽驅(qū)等為核心技術(shù)的開采方式。 通常提高采收率的方法有注混合氣、注氮?dú)狻⒆⒍趸?、注空氣、注化學(xué)藥劑等。其中以注 空氣采油的成本（在相同注氣量的前提下）最低，此項(xiàng)技術(shù)在各個(gè)油田已經(jīng)進(jìn)行了試驗(yàn)并 取得了很好的增油效果。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?9113114. 2的專利申請(qǐng)公開了一種"稠油熱空氣-蒸汽混合吞吐開采方 法"，該方法采用蒸汽鍋爐和空氣壓縮機(jī)分別通過井下注汽管柱和油、套管環(huán)形空間注入蒸 汽和壓縮空氣，利用蒸汽、空氣共同占據(jù)油層空隙體積，在實(shí)現(xiàn)練好開采效果的前提下達(dá)到 減少注汽量、節(jié)約成本、減輕套管損傷、降低地層存水量、提高采收率的目的。
[0005] 申請(qǐng)?zhí)枮?00910011365. 3的專利申請(qǐng)公開了一種"地層催化氧化稠油熱采方 法"，該方法是在稠油蒸汽吞吐或蒸汽驅(qū)動(dòng)過程中，注入一種具有催化氧化和裂化雙功能的 催化劑，并輔以一定量的空氣注入，在炯井或蒸汽驅(qū)動(dòng)期間在地層內(nèi)發(fā)生催化氧化和裂化 反應(yīng)，使原油輕質(zhì)化降粘，同時(shí)能生產(chǎn)改善原油流動(dòng)性的表面活性劑，從而達(dá)到提高稠油開 采效果的目的。
[0006] 上述這些現(xiàn)有技術(shù)只能是先注輔助化學(xué)藥劑再注空氣最后注蒸汽。這主要是由于 現(xiàn)場(chǎng)蒸汽鍋爐不可以按照設(shè)計(jì)要求頻繁的啟停，只能按照一次進(jìn)行注入化學(xué)藥劑、注入空 氣、注入蒸氣、燜井、放噴等步驟的作業(yè)放噴方式組織生產(chǎn)，由于蒸氣沒有與空氣充分混合， 原油與氧氣發(fā)生反應(yīng)的速度減弱，相臨的油井有可能有氧氣竄出，造成井筒爆炸的可能。
[0007] 綜上所述，提供一種能夠安全生產(chǎn)并且有利于空氣、蒸氣、輔助化學(xué)藥劑的充分混 合的注入裝置是本領(lǐng)域亟待解決的問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種稠油蒸汽吞吐采油的注入裝 置，該注入裝置有利于空氣、蒸氣、輔助化學(xué)藥劑的充分混合，達(dá)到空氣中的氧氣與原油充 分反應(yīng)的目的，可以提高稠油油藏采收率。
[0009] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種稠油蒸汽吞吐采油的注入裝置，該裝 置包括：注氣鍋爐、第一空氣壓縮機(jī)、第一氮?dú)廛嚱M、第一泵車、第一氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、第 一三通、第一壓力表、第二空氣壓縮機(jī)、第二氮?dú)廛嚱M、第二泵車、第二氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、 第二三通、第二壓力表、第三三通；
[0010] 其中，所述第一空氣壓縮機(jī)與所述第一三通的一個(gè)端口通過第五閥門連通，第一 泵車與第一三通的另一個(gè)端口通過第六閥門連通，第一三通的第三個(gè)端口與1號(hào)注入井的 一側(cè)通過第四閥門連通；
[0011] 所述第四閥門與第一三通的第三個(gè)端口通過第二單流閥連通；
[0012] 所述第一氮?dú)廛嚱M與1號(hào)注入井的一側(cè)通過第七閥門連通；
[0013] 所述1號(hào)注入井的井口端設(shè)置有第三閥門；
[0014] 所述1號(hào)注入井的另一側(cè)與第一氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的一端連接；
[0015] 所述第一氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的另一端與第一壓力表通過第八閥門連通；
[0016] 所述1號(hào)注入井的另一側(cè)與第一單流閥通過第二閥門連通，所述第一閥門與所述 第二閥門連通；
[0017] 所述第三三通的一個(gè)端口連接所述第一閥門，所述第三三通的另一個(gè)端口連接所 述第九閥門，所述第三三通的第三個(gè)端口連接所述注氣鍋爐；
[0018] 所述第二空氣壓縮機(jī)與所述第二三通的一個(gè)端口通過第十三閥門連通，第二泵車 與第二三通的另一個(gè)端口通過第十四閥門連通，第二三通的第三個(gè)端口與2號(hào)注入井的一 側(cè)通過第十二閥門連通；
[0019] 所述第十二閥門與第二三通的第三個(gè)端口通過第四單流閥連通；
[0020] 所述第二氮?dú)廛嚱M與2號(hào)注入井的一側(cè)通過第十五閥門連通；
[0021] 所述2號(hào)注入井的井口端設(shè)置有第十一閥門；
[0022] 所述2號(hào)注入井的另一側(cè)與第二氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的一端連接；
[0023] 所述第二氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的另一端與第二壓力表通過第十六閥門連通；
[0024] 所述2號(hào)注入井的另一側(cè)與第三單流閥通過第十閥門連通，第九閥門與第十閥門 連通。
[0025] 本實(shí)用新型所提供的稠油蒸汽吞吐采油的注入裝置中，優(yōu)選地，所述第五閥門、所 述第六閥門、第十三閥門和第十四閥門的兩端分別連接有法蘭。
[0026] 本實(shí)用新型所提供的稠油蒸汽吞吐采油的注入裝置中，優(yōu)選地，所述第一單流閥、 所述第二單流閥、第三單流閥和第四單流閥的兩端分別連接有法蘭。
[0027] 根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，可以將多個(gè)本實(shí)用新型的注入裝置進(jìn) 行連通使用，但要求空氣壓縮機(jī)、氮?dú)廛嚱M、壓力表、泵車和氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)目與注 入井的數(shù)目相同，所述注氣鍋爐的數(shù)目小于注入井的數(shù)目；更優(yōu)選地，兩口注入井共用一個(gè) 注氣鍋爐。
[0028] 根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，在每次向油井中注入空氣前均打入一定量的催 化劑，兩口油井在施工過程中保證注汽鍋爐不停止運(yùn)行，以減少啟停過程中造成的能源的 浪費(fèi)。
[0029] 根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，在注汽鍋爐運(yùn)行過程中，空氣壓縮機(jī)可以根據(jù) 需要停止運(yùn)行。
[0030] 本實(shí)用新型提供的注入方法可以是多口井一起進(jìn)行作業(yè)，但要求注氣鍋爐的數(shù)量 要小于井的數(shù)量，空氣壓縮機(jī)的數(shù)量等于井的數(shù)量。
[0031] 根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備主要是監(jiān)測(cè)氧氣的含量，在 氧氣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備上增加其他功能模塊時(shí)，也可同時(shí)監(jiān)測(cè)氧氣含量及壓力。當(dāng)監(jiān)測(cè)到套管 氣壓力低于預(yù)警值或套管氣含氧量到達(dá)預(yù)警值時(shí)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，這時(shí)需要啟動(dòng)氮?dú)廛嚱M進(jìn) 行套管注氮?dú)饧訅阂员ＷC注氣采油過程中的安全性。
[0032] 本實(shí)用新型提供的上述稠油蒸汽吞吐采油的注入裝置在具體進(jìn)行作業(yè)時(shí)，具體包 括以下步驟（以含有兩口稠油熱采井為例）：
[0033] 采用兩口稠油熱采井同時(shí)完井，分別為1號(hào)注入井和2號(hào)注入井；
[0034] 將高溫發(fā)泡劑、催化劑通過第一泵車、第六閥門、第二單流閥、第四閥門注入到1 號(hào)注入井的井筒中，然后通過第一泵車將1號(hào)注入井的井筒體積1. 5倍的頂替液將高溫發(fā) 泡劑擠到地層中去；
[0035] 啟動(dòng)第一氮?dú)廛嚱M通過第七閥門將氮?dú)庾⑷氲?號(hào)注入井的油套環(huán)形空間內(nèi)；
[0036] 將高溫發(fā)泡劑、催化劑通過第二泵車、第十四閥門、第四單流閥、第十二閥門注入 到2號(hào)注入井的井筒中，然后通過第二泵車將2號(hào)注入井的井筒體積1. 5倍的頂替液將高 溫發(fā)泡劑擠到地層中去；
[0037] 啟動(dòng)第二氮?dú)廛嚱M通過第十五閥門將氮?dú)庾⑷氲?號(hào)注入井的油套環(huán)形空間內(nèi)；
[0038] 啟動(dòng)注汽鍋爐向1號(hào)注入井的井筒中注入蒸氣，打開第一閥門和第二閥門，關(guān)閉 第九閥門和第十閥門，啟動(dòng)第二空氣壓縮機(jī)（現(xiàn)場(chǎng)用的空氣壓縮機(jī)可以根據(jù)需要啟停）向2 號(hào)注入井的井筒中注入空氣，打開第十三閥門和第十二閥門。在整個(gè)生產(chǎn)過程中第三閥門 和第八閥門與第十一閥門和第十六閥門根據(jù)是否需要壓力表而選擇打開或關(guān)閉，當(dāng)需要裝 壓力表時(shí)處于打開狀態(tài)，當(dāng)不需要裝壓力表時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0039] 當(dāng)1號(hào)注入井注的蒸汽達(dá)到設(shè)計(jì)量時(shí)，需要施工現(xiàn)場(chǎng)人員倒閥門，在倒閥門過程 中為了保證現(xiàn)場(chǎng)施工人員及設(shè)備的安全，第二空氣壓縮機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)。打開第十閥門 (此時(shí)第四閥門和第十二閥門處于關(guān)閉狀態(tài)），然后關(guān)閉第一閥門同時(shí)打開第九閥門，一直 到第一閥門完全關(guān)閉，第九閥門完全打開；
[0040] 關(guān)閉第五閥門和第六閥門，打開第四閥門，啟動(dòng)第一泵車進(jìn)行打壓，當(dāng)壓力達(dá)到注 蒸氣壓力（為了保證地面生產(chǎn)設(shè)備及人員的安全，防止高溫蒸氣返回到地面）時(shí)打開第六 閥門將催化劑注入到1號(hào)注入井的井筒中，關(guān)閉第一泵車和第六閥門，然后啟動(dòng)第一空氣 壓縮機(jī)，待第一空氣壓縮機(jī)的出口壓力達(dá)到注蒸汽壓力時(shí)，打開第六閥門向1號(hào)注入井中 注入空氣；注入空氣過程中1號(hào)注入井與2號(hào)注入井的井套管壓力較低時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的氮?dú)?車組進(jìn)行套管注氮?dú)庖员ＷC井筒的安全；
[0041] 進(jìn)一步地，當(dāng)2號(hào)注入井的注蒸汽量達(dá)到設(shè)計(jì)量時(shí)，需要施工現(xiàn)場(chǎng)人員倒閥門，在 倒閥門過程中為了保證現(xiàn)場(chǎng)施工人員及設(shè)備的安全，第一空氣壓縮機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)。打開 第二閥門（此時(shí)第四閥門和第十二閥門處于關(guān)閉狀態(tài)），然后關(guān)閉第九閥門同時(shí)打開第一 閥門，一直到第九閥門完全關(guān)閉，第一閥門完全打開；
[0042] 關(guān)閉第十三閥門和第十四閥門，打開第十二閥門，啟動(dòng)第二泵車進(jìn)行打壓，當(dāng)壓力 達(dá)到注蒸氣壓力（為了保證地面生產(chǎn)設(shè)備及人員的安全，防止高溫蒸氣返回到地面）時(shí)，打 開第十四閥門將一催化劑注入到2號(hào)注入井的井筒中，關(guān)閉第二泵車和第十四閥門，然后 啟動(dòng)第二空氣壓縮機(jī)，待第二空氣壓縮機(jī)的出口壓力達(dá)到注蒸汽壓力時(shí)，打開第十四閥門 向2號(hào)注入井注入空氣；注入空氣過程中2號(hào)注入井與1號(hào)注入井的井套管壓力較低時(shí)啟 動(dòng)相應(yīng)的氮?dú)廛嚱M進(jìn)行套管注氮?dú)庖员ＷC井筒的安全
[0043] 反復(fù)循環(huán)進(jìn)行上述步驟，直到1號(hào)注入井和2號(hào)注入井的蒸汽量與空氣量均達(dá)到 設(shè)計(jì)要求，完成蒸汽吞吐采油的注入步驟。
[0044] 本實(shí)用新型的注入方法利用井組間的間歇式注入空氣與蒸汽及輔助化學(xué)藥劑，能 夠在不停注氣鍋爐的情況下（如果在現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)的停爐會(huì)造成大量的能量浪費(fèi)，同時(shí)也不利 于設(shè)備的保氧），實(shí)現(xiàn)井筒之間的轉(zhuǎn)換（利用現(xiàn)場(chǎng)空氣壓縮機(jī)可以在任何時(shí)間可以停機(jī)的 情況）同時(shí)能夠保證油套環(huán)形空間無氧氣，從而保證的井筒的安全。
[0045] 本實(shí)用新型提供的注入裝置利用井組間的間歇式注入空氣與蒸汽及輔助化學(xué)藥 劑，能夠作到在不停蒸氣鍋爐的情況下實(shí)現(xiàn)井筒之間的轉(zhuǎn)換，保證的井筒的安全。
[0046] 本實(shí)用新型提供的稠油注空氣輔助蒸氣吞吐強(qiáng)化采油段塞式注入裝置，有利于空 氣、蒸氣、輔助化學(xué)藥劑的充分混合，達(dá)到空氣中的氧氣與原油充分反應(yīng)的目的，有利于本 井及周圍臨井的安全；同時(shí)減少了蒸汽外排，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
[0047] 本實(shí)用新型提供的注氣裝置適用于多種流體注入油井中，有較大的推廣范圍，應(yīng) 用前景廣闊。
【附圖說明】
[0048] 圖1為實(shí)施例1中的稠油蒸汽吞吐采油的注入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049] 主要附圖符號(hào)說明
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