技术领域
本实用新型发明涉及一种用于油田稠油热采和清洗的石油热采 复合载体注入机组。
背景技术
由于石油矿藏中的稠油、高凝油和
粘度较高的稀油的油层特性为 高粘、流动性差、呈半固体状,无法采用常规机械冷采方法,热
力开 采便是唯一的途径。国内最早的“石油热开采”技术是从美国引进的 “热力开采稠油技术”,采用大容量、高压、高温
锅炉燃烧出高温
水 蒸气,注入稠油井的油藏。因为当稠油层受高压、高温水蒸气的渗透 作用,石油层内的油层降粘、活化、驱动后再用抽油
泵抽采,即“蒸 汽吞吐热力开采”,其在我国稠油热力开采初期取得了良好效果。但 是,经过20多年长期多轮次
蒸汽吞吐的降压开采,油层的天然压力 已损失了90%,并且随着油井液面的不断下降,锅炉水蒸汽已无法产 生有效的作用,锅炉水蒸汽干度小于0.7,入油层时仅剩0.35-0.5, 超过800米的极限,就转
化成大量的水份,造成水淹油层,无法采油, 结果导致目前数以万计的热采油井维持在极低的产油量,30%以上的 油井关井停产。同时,锅炉燃烧效率低,燃烧产生的对石油热采有极 大用处的大量二
氧化
碳、含氮烟气等由于锅炉的燃烧特点而不能应用 于热力开采上,被直接排放到大气中,污染极其严重。多年来,石油 热采技术一直未有突破。
发明内容
为了解决上述问题,本实用新型提供一种石油热采复合载体注入 机组,该机组可以很好的实现油田稠油热采和清洗的功能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:由
底板、空压 机系统、电气控制系统、工控机或
触摸屏、可编程
控制器、控制室、 复合载体发生器、油枪、
雾化器、
燃烧室、
汽化室、消音器、水泵、 油泵、水泵
电机、油泵电机、水
软化器、储水箱、储油箱、
变频器、 排空
阀、注气阀、关断阀、
温度变送器、压力变送器、氧检测器、流 量计、
单向阀、针形阀、点火器、
火花塞、燃油
过滤器、加热
电阻丝、 温控
开关、不锈
钢管道、各种接头等组成机组。空压机系统带有单独 的安装底板;控制室、复合载体发生器、水泵、油泵、水泵电机、油 泵电机、水软化器、储水箱、储油箱、变频器、排空阀、注气阀、流 量计等安装在底板上;电气控制系统、点火器、工控机或触摸屏、可 编程控制器安装在控制室;空压机输出的压缩空气、油泵输出的高压 油、水泵输出的高压水通过各自管道与复合载体发生器相连,同时这 些连接管路上都装有流量计、压力变送器、单向阀、关断阀,用于测 量进入复合载体发生器的各种介质的压力、流量及各种介质的关断止 回控制;进入水泵的水经过水软化器进行软化,以防
结垢;加热电阻 丝用于加热储油箱中的
原油,温控开关用于控制储油箱中原油温度的 稳定;变频器控制水泵与油泵电机的转速,以改变水泵与油泵的输出 流量;点火器控制复合载体发生器上的火花塞对混合气体进行点火; 温度变送器、压力变送器用于测定各管道上介质的温度与压力并形成 电
信号进入可编程控制器;氧检测器安装在排空阀的后面,用于检测 产生的复合载体中氧的含量并形成
电信号进入可编程控制器;燃油过 滤器用于过滤原油或柴油;排空阀、注气阀、单向阀与复合载体发生 器相连。打开排空阀,开启空压机和水泵,压缩空气和水分别通过管 道进入复合载体发生器;开启油泵,燃油通过管道进入复合载体发生 器上的油枪和雾化器喷入燃烧室与进入的压缩空气混合;启动点火 器,火花塞对燃烧室内的混合气体点火,发生爆炸性燃烧,产生高温、 高速含二氧化碳和氮气等的复合气体并喷入汽化室,与进入汽化室的 水混合形成高温、高压、高速的复合载体并通过排空阀排出。在此过 程中,温度变送器和氧检测器不停地检测复合载体的温度及氧的含量 并将信号传给可编程控制器,可编程控制器控制水泵和油泵的变频器 改变水泵和油泵电机的转速从而改变进入复合载体发生器中的水和 燃油的流量,从而控制复合载体的温度和氧的含量,产生不同温度下 的复合载体。整个流程和参数的变化都在工控机或触摸屏上显示,当 复合载体的温度和含氧量达到要求时,就关闭排空阀开启注气阀,开 始注气。
本实用新型的有益效果是,热平衡达到热采油井要求,
热能的有 效率高达98%,产生的高温、高压、高速的复合载体干度为100%,注 入油层后能产生多种物理、化学反应,可以实现在不同温度下同时向 油井中注入含二氧化碳、氮气及水蒸气等多种物质的复合载体,采油 效率高,经济环保,广泛应用于油田的石油热采和清洗。
下面结合
附图对本实用新型进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型的结构简图。
图2是本实用新型结构简图中复合载体发生器主视图。
图3是本实用新型的原理图。
图中:1、空压机系统,2、空气压力变送器,3、空气流量计, 4、储油箱,5、关断阀,6、单向阀,7、燃油流量计,8、
燃油压力 变送器,9、燃油过滤器,10、管道,11、复合载体发生器,11.1、 油枪,11.2、雾化器,11.3、燃烧室,11.4、汽化室,11.5、消音器, 12、单向阀,13、针型阀,14.1、进油管道,14.2、出油管道,15、 针型阀,16、针型阀,17、单向阀,18、水流量计,19、水软化器, 20、压力变送器,21、油泵,22、油泵电机,23、水泵,24、水泵电 机,25、储水箱,26.1、进水管道,26.2、出水管道,27、火花塞, 28、点火器,29、可编程控制器,30、电气控制系统,31、工控机或 触摸屏,32、排空阀,33、压力变送器,34、温度变送器,35、氧检 测器,36、注气阀,37、单向阀,38、底板,39、温控开关,40、加 热电阻丝,41、水泵变频器,42、油泵变频器,43、控制室。
具体实施方式
在图1、图2、图3中,空压机系统(1)带有单独的安装底板;控 制室(43)、复合载体发生器(9)、水泵(23)、油泵(21)、水泵电机(24)、 油泵电机(22)、水软化器(19)、储水箱(25)、储油箱(4)、排空阀(32)、 注气阀(36)、空气流量计(3)、燃油流量计(7)、水流量计(18)、 控制室(43)安装在底板上;电气控制系统(30)、点火器(28)、工 控机或触摸屏(31)、可编程控制器(29)、水泵变频器(41)、油泵 变频器(42)安装在控制室(43);空压机系统(1)输出的压缩空气 通过管道(10)、空气流量计(3)、空气压力变送器(2)、单向阀(12)、 针型阀(13)进入复合载体发生器(11);油泵(21)输出的高压燃 油通过管道(14.2)、燃油流量计(7)、燃油压力变送器(8)、单向阀 (6)、针型阀(15)进入复合载体发生器(11);水泵(23)输出的 高压水通过管道(26.2)、流量计(18)、压力变送器(20)、单向阀(17)、 针型阀(16)进入复合载体发生器(11)。进入水泵(23)的水经过 水软化器(19)进行软化,以防结垢;加热电阻丝(40)用于加热储 油箱(4)中的燃油,温控开关(39)用于控制储油箱(4)中燃油温 度的稳定;水泵变频器(41)、油泵变频器(42)分别控制水泵电机 (24)、油泵电机(22)的转速,以改变水泵(23)与油泵(21)的 输出流量;点火器(28)控制复合载体发生器(11)上的火花塞(27) 对混合气体进行点火;温度变送器(34)、压力变送器(33)安装在 复合载体发生器(11)后面,用于测定复合载体的温度与压力;氧检 测器(35)安装在注气阀(36)的前面,用于检测产生的复合载体中 氧的含量;燃油过滤器(9)通过管道(14.1)与油泵(21)和储油 箱(4)及关断阀(5)相联,用于过滤原油或柴油;排空阀(32)、 注气阀(36)、单向阀(37)与复合载体发生器(11)相连。复合载 体发生器(11)由油枪(11.1)、雾化器(11.2)、火花塞(11.3)、 燃烧室(11.4)、汽化室(11.5)、消音器(11.6)等组成。
在图3中,打开排空阀(32),关闭注气阀(36),通过电气控制 系统(30)开启空压机(1)和水泵(23),压缩空气通过管道(10)、 空气流量计(3)、空气压力变送器(2)、单向阀(12)、针型阀(13) 进入复合载体发生器(11),空气流量计(3)、空气压力变送器(2) 产生的电信号进入可编程控制器(29);水泵(23)输出的高压水通 过管道(26.2)、流量计(18)、压力变送器(20)、单向阀(17)、针 型阀(16)进入复合载体发生器(11),流量计(18)、压力变送器(20) 产生的电信号进入可编程控制器(29)。开启油泵(21),燃油通过管 道(14.2)、燃油流量计(7)、燃油压力变送器(8)、单向阀(6)、针 型阀(15)进入复合载体发生器(11)上的油枪(11.1)和雾化器(11.2) 喷入燃烧室(11.3)与进入的压缩空气混合,燃油流量计(7)、燃油 压力变送器(8)产生的电信号进入可编程控制器(29);启动点火器 (28),火花塞(27)对燃烧室(11.3)内的混合气体点火,发生爆 炸性燃烧,产生高温、高速含CO2和氮等的复合气体并喷入汽化室 (11.4),与进入汽化室(11.4)的水混合形成高温、高压、高速的 复合载体喷入消音器(11.5)并通过排空阀(32)排出。在此过程中, 温度变送器(34)和氧检测器(35)不停地检测复合载体的温度及氧 的含量并将信号传给可编程控制器(29),可编程控制器(29)控制 水泵变频器(41)和油泵变频器(42)改变水泵电机(24)和油泵电 机(22)的转速从而改变进入复合载体发生器(11)中的水和燃油的 流量,从而控制复合载体的温度和氧的含量,产生不同温度下的复合 载体。整个流程和参数的变化都在工控机或触摸屏(31)上显示。当 复合载体的温度和含氧量达到要求时,就关闭排空阀(32)开启注气 阀(36),开始向油井中注气。