一種石油熱采系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及采油技術領域，具體地說，涉及一種石油熱采系統。
【背景技術】
[0002]在目前的陸地或海上油田中，許多油層，由于其含有膠質、瀝青質和長鏈石蠟成份比重較大，具高粘度和高凝固點特性，造成原油在儲層和井筒中的流動性變差，尤其是達到稠油量級的一類油層，其開采難度大，采收率低。稠油指地層條件下，黏度大于50毫帕?秒，或在油層溫度下脫氣原油黏度為1000?10000毫帕?秒的高黏度重質原油。稠油黏度高、密度高、含輕質餾分少，開采困難。
[0003]但同時，研究發現，這一類油層往往具有敏感的粘溫性，近年來發展起來的熱采技術備受關注，成為國內外提高石油采收率領域的研究熱點。
[0004]縱觀現有的熱采技術，當前熱力提供多為蒸汽作熱流體，對設備要求苛刻、產生蒸汽耗能高、鍋爐占地空間大、熱量損失多，對井深較大、空間或承重受限及受氣候條件影響明顯油田，技術實施難度大。
[0005]此外，在油井或井組使用蒸汽吞吐或蒸汽驅進行開采時，開采成本高、水資源浪費嚴重、需要污染廢水處理成本高。高成本、高污染限制了以蒸汽作為流體熱化學采油方式的發展。
[0006]油藏的空腔處有氣體，其氣體成分含天然氣或石油伴生氣，也可稱為油田氣或伴生氣在此我們將油藏的空腔處的氣體統稱為空腔氣體。通過研究發現，利用空腔氣體對油層加熱后進行采油可克服蒸汽流體的缺點。
[0007]該方法具有:采油成本低、無需水資源、污染水處理成本低、壓力和溫度可分別進行調控、采油的油氣比高、收率高的特點。
[0008]因此，本實用新型提出一種石油熱采系統。
【實用新型內容】
[0009]為了解決目前稠油開采存在的的問題，本實用新型提供一種石油熱采系統，其具體的技術方案如下:
[0010]一種石油熱采系統，包括抽氣井管2、注氣井管27與加熱設備11，所述抽氣井管2一端連通石油油層的空腔5，另一端連接至加熱設備11的入口 ；所述注氣井管27 —端與加熱設備11出口連接，另一端連通至石油油層；所述抽氣井管2、加熱設備11、注氣井管27組成石油油層的空腔氣體加熱回路。
[0011]進一步地，所述抽氣井管2、注氣井管27、的套筒內使用隔熱油管或伴熱井管。
[0012]進一步地，所述抽氣井管2與石油油層的連接處設置分離器I。
[0013]進一步地，所述加熱設備11為煤炭、油、生物質能源燃料加熱設備，或電加熱、等離子加熱、熱栗加熱、地熱、太陽能加熱設備。
[0014]進一步地，抽氣井管2與加熱設備11之間設置氣液分離器6，用于進行氣液分離；氣液分離器6通過管路與集油器8連通，氣液分離器6與集油器8之間設置油水分離器7。
[0015]進一步地，本系統還包括煙氣井管28，所述煙氣井管28分別與加熱設備11與石油油層，用于將加熱設備產生的高溫煙氣通入石油油層。
[0016]進一步地，本系統還包括惰性氣體管路25惰性氣體管路25設置于抽氣井管2與加熱設備11之間或直接與加熱設備11連通，用于向石油油層中通入氮氣、二氧化碳、水蒸汽、惰性氣體中的一種或多種進行調壓和/和加熱。
[0017]進一步地，所述石油包括輕質石油、稠油、頁巖油、油砂、瀝青、干酪根中的一種或多種。
[0018]進一步地，所述加熱設備11與注氣井管27之間設置龍門16及膨脹彎頭15。
[0019]進一步地，所述石油層中還設置催化劑容器，催化劑容器內放置油品裂解裂化用催化劑；所述催化劑容器為表面開孔容器，石油可以通過開孔流入和流出催化劑容器。
[0020]本實用新型所提供的一種石油熱采系統，具有以下優點:
[0021]本實用新型利用空腔氣體作為熱的載體實現對油層加熱，具有很好的增加油品流動性及驅油的效果。本實用新型利用空腔氣體作為熱的載體，起到代替蒸汽吞吐或蒸汽驅的作用。因為本實用新型利用空腔氣體作為熱的載體代替水蒸氣，因而不需要使用水來產生水蒸氣；可以起到節約水資源、減少熱采油的生產工序、減少后期污水處理成本、降低采油生產成本的效果。
[0022]蒸汽吞吐或蒸汽驅技術通過向油藏注入水蒸汽對油藏進行加熱，水蒸氣放熱后冷凝成為水，水積在油藏里成為底邊水，影響采油收率。因為本實用新型不向油藏注入水蒸氣，與蒸汽吞吐或蒸汽驅技術相比會減少油減底邊水，具有提尚有效生廣期、提尚油氣比、提高采收率的效果。
[0023]水蒸氣的溫度和壓力之間互相影響，油藏內的壓力和溫度較難根據生產需要進行獨立調整，存在壓力和溫度互相制約的缺點。本實用新型使用空腔氣體作為熱的載體，空腔氣體的壓力和溫度之間沒有必然的聯動關系，因而本實用新型具有溫度可調、壓力可調的優點。可以根據生產需要任意設定最佳壓力和最佳溫度。油藏低壓高溫有利于油向井底匯集；高壓高溫利于油的開采。可以通過調整空腔氣體加熱溫度進行采油，達到提高采油收率的效果。
[0024]本實用新型可以采用恒壓方式進行加熱，也可以通過根據加熱階段和采油階段對壓力的不同需求采用變壓方式進行加熱，提高油的采收率。本實用新型可以采用恒溫方式進行加熱，也可以通過根據不同加熱階段和不同采油階段對溫度的不同需求采用變溫方式進行加熱，提高油的采收率。
[0025]本實用新型注入井下的熱載體為空腔氣體，與水蒸氣相比具有氣體體積不因液化而氣體體積變小的優點、井下壓力易調控的優點，在代替蒸汽驅技術時具有驅油效果高的優點。
[0026]蒸汽吞吐或蒸汽驅存在因蒸汽的冷凝造成的井下排水的問題，同時蒸氣吞吐或蒸汽驅蒸汽的注入壓力和溫度互相制約，存在根據需要單獨調整溫度或壓力困難的問題。和蒸汽吞吐或蒸汽驅相比，本實用新型既不存在因蒸汽的冷凝造成的井下排水的問題，加熱的溫度和壓力也可以根據需要分別進行調整，與蒸汽吞吐或蒸汽驅技術相比具有熱效率高，生產工藝調整靈活、調整范圍廣的優點。
[0027]本實用新型一部分空腔氣體進入加熱設備作為加熱設備的燃料使用，加熱設備產生的煙氣同時被注入油層，可以起到部分代替利用火驅(火燒油)對油層加熱的作用。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型實施例1 一種石油熱采系統的結構示意圖；
[0029]圖2為本實用新型實施例2 —種石油熱采系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖及實施例對本實用新型的一種石油熱采系統作進一步詳細的說明。
[0031]在油井或井組使用蒸汽吞吐或蒸汽驅進行開采時，存在開采成本高、水資源浪費、需要污染廢水處理成本的缺點。油層的空腔處有氣體，即空腔氣體。其氣體成分含天然氣或石油伴生氣，也稱為油田氣或伴生氣。空腔氣體主成分為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烴以及二氧化碳、氮氣、氫氣、硫化物等非烴類物質。本實用新型提供的利用空腔氣體對油層加熱的方法具有:采油成本低、無需水資源、污染水處理成本低、壓力和溫度可調、采油的油氣比高、收率高的特點。
[0032]實施例1:
[0033]本實用新型可以應用于吞吐式采油，也可以應用于驅油式采油。為便于說明，本實施例以驅油式為例進行說明。
[0034]從圖1中可以看出，一種石油熱采系統，包括抽氣井管2、注氣井管27與加熱設備11，所述抽氣井管2 —端連通石油油層，另一端連接至加熱設備11的入口 ；所述注氣井管27 —端與加熱設備11出口連接，另一端連通至石油油層；所述抽氣井管2、加熱設備11、注氣井管27組成石油油層的空腔氣體加熱回路。所述抽氣井管2、注氣井管27、的套筒內使用隔熱油管或伴熱井管。
[0035]采油過程如下，利用壓力差將油層30內的空腔氣體經分離器I初步進行氣液分施后，通過抽氣井管2進入加熱設備11。壓力差既可以是油藏壓力與大氣氣壓的差，也可以是利用外力制造的壓力差。空腔氣體被加熱設備11加熱成高溫氣體后經2#壓縮機23加壓重新注入油層30。油層被加熱后，油的流動性增加，更易于向井底匯集，有利于提高采油效率。油匯集后，用抽油機26將匯集到井底的石油抽取。采油時可根據需要調整注氣壓力，以便于采油。抽取后的石油可以與加熱設備的助燃空氣進行換熱，提高熱效率。
[0036]實施例2:
[0037]本實施例同樣以驅油式為例進行說明。參照圖2，一種石油熱采系統，包括抽氣井管2、注氣井管27與加熱設備11，所述抽氣井管2 —端連通石油油層的空腔5，另一端連接至加熱設備11的入口 ；所述注氣井管27 —端與加熱設備11出口連接，另一端連通至石油油層；所述抽氣井管2、加熱設備11、注氣井管27組成石油油層的空腔氣體加熱回路。所述抽氣井管2、注氣井管27、的套筒內使用隔熱油管或伴熱井管。所述抽氣井管2與石油油層的連接處設置分離器I。所述加熱設備11為煤炭、油、生物質能源燃料加熱設備，或電加熱、等離子加熱、熱栗加熱、地熱、太陽能加熱設備。抽氣井管2與加熱設備11之間設置氣液分離器6，用于進行氣液分離；氣液分離器6通過管路與集油器8連通，氣液分離器6與集油器8之間設置油水分離器7。本系統還包括煙氣井管28，所述煙氣井管28分別與加熱設備11與石油油層，用于將加熱設備產生的高溫煙氣通入石油油層。本系統還包括惰性氣體管路25惰性氣體管路25設置于抽氣井管2與加熱設備11之間或直接與加熱設備11連通，用于向石油油層中通入氮氣、二氧化碳、水蒸汽、惰性氣體中的一種或多種進行調壓和/和加熱。所述石油包括輕質石油、稠油、頁巖油、油砂、瀝青、干酪根中的一種或多種。所述加熱設備11與注氣井管27之間設置龍門16及膨脹彎頭15。所述石油層中還設置催化劑容器，催化劑容器內放置油品裂解裂化用催化劑；所述催化劑容器為表面開孔容器，石油可以通過開孔流入和流出催化劑容器。
[0038]采油時，利用壓力差將油藏4中的空腔氣體通過抽氣井管2進入進行氣液分離器
6。抽取后利用采樣裝置3對空腔氣體進行采樣，掌握氧含量以確保生產安全。上述壓力差既可以是油藏壓力與大氣氣壓的差，也可以是利用外力制造的壓力差。
[0039]分離后的液體中如水分含量不高可直接進入集油器8，分離后的液體中如水分含量高，則先進入到油水分離器7進行油水分離，分離后的油進入集油器8，分離后的水可集中到儲水裝置10，分離后的水可以注入井下，或凈化處理后排放，水如果