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一种稠油双注稀采方法


技术摘要:
本发明涉及一种稠油双注稀采方法。其技术方案是:油抽油泵筒的底部连接气液混注器,在气液混注器的底部设有泵下尾管,所述的抽油泵筒与气液混注器的外壁套设有双头注液器,所述泵下尾管的外壁与油井套管之间设有高温封隔器;双头注液器的注液器本体为环形套筒结构,在  全部
背景技术:
在石油的开采过程中,稠油由于分子量而造成的分子间力较大,凝固点较高,粘度 大,而不易开采,目前,稠油开采方法有热水循环降粘、电热降粘、火烧油层、热水驱、蒸汽吞 吐及蒸汽驱、化学法等多种,目前,采用的方法主要是注气,注入高温CO2,以焖井的方式使 一些稠油中较稀的稠油开采出来,但在开采过程中,由于温度的变化又会出现结蜡现象,为 开采带来了很大的困难。 中国专利文献公开号CN1915488,专利名称为《一种井下稠油水热裂解催化降粘用 的催化剂》,它是由硅铝胶或氧化铝、粘土、固体超强酸混合配制而成的粉状物质,其各组分 含量为(以重量百分比计):硅铝胶或氧化铝2~60%、粘土5~50%、固体超强酸5~60%。本发明在 水蒸汽作用下,能够在油井下原位催化裂化稠油,改善原油粘度,粘度下降率达60%左右,结 合了蒸汽和化学法来实现的稠油稀释。 现有技术中,可以利用化学反应将稀油中的石蜡油进行分解,而变成短链,我们知 道,石蜡油主要是含17个碳原子及以上的液态烷烃混合物,其化学方程式为:C17H36→C8H18 C9H18  C8H18→C4H10 C4H8 而在稠油的化学法开采中,采用的催化剂是Al2O3,由于Al2O3的特殊性,不便于直接注 入到油层内,为此,我们可设计一种采用注入NaAlO(2 即偏铝酸钠)溶液的方式,通过再注入 CO2气体,通过化学反应在井下生成Al2O3,再利用CO2气体的高温,使稠油中的部分长链裂解 成短链,生成的短链还可以作为溶解剂再溶解稠油,从而实现稠油变稀开采。 具体反应式:2  NaAlO2 2CO2 H2O=  Al2O3 2NaHCO3。 因此,设计一种专用的装置及方法来完成上述稠油开采要求,就很有必要。
技术实现要素:
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种稠油双注稀采方法, 本发明采用双注的方式,将高温二氧化碳气体和偏铝酸钠溶液同时注入井下,并利用气液 混注器生成需要的三氧化二铝,然后将稠油分解需要的催化剂三氧化二铝注入到油藏中焖 井,将稠油中的部分长链裂解成短链,生成的短链还可以作为溶解剂再溶解稠油,从而实现 了稠油稀采的目的。 本发明提到的一种稠油双注稀采方法,其技术方案是:包括以下步骤: 一、在地面井口旁边进行偏铝酸钠溶液的配制:将絮状的三氧化二铝放置在偏铝酸钠 溶液配置器中,然后向偏铝酸钠溶液配置器中加入NaOH溶液,通过搅拌轴(3.1)搅拌,直到 絮状物彻底消失,生成偏铝酸钠溶液;需要在偏铝酸钠溶液配置器的外侧设有冷凝容器 (1.3),冷水通过冷凝水进口(1.2)进入,通过冷凝水出口(1.1)流出,对反应器(a1)进行降 温; 4 CN 111594111 A 说 明 书 2/8 页 二、将高温封隔器(3)、泵下尾管(4)、气液混注器(5)、双头注液器(6)、抽油泵筒(7)连 接在注采管柱(9)的下端,然后下入油井套管(1)内,先进行座封,通过打压使高温封隔器 (3)座封,并将座封剪钉(4.2)打断,使球座(4.3)与尾管密封钢球(4.4)落到限位座(4.6) 上,完成座封,且注采的通道打开,再下入抽油泵柱塞(8)与抽油杆(10); 三、开始偏铝酸钠溶液和二氧化碳气体的双注:上提抽油杆(10),使抽油泵柱塞(8)稍 微离开一点抽油泵筒(7),即营造双注管柱形式,一方面使注采管柱(9)与气液混注器(5)连 通气液混注器(5),另一方面使油井套管(1)与注采管柱(9)之间的空腔通过双头注液器(6) 连通到;双注管柱营造完成后,通过井口的小四通向注采管柱(9)内注入高温二氧化碳气体 少量后,开启井口的大四通阀门,向油井套管(1)内注入现场制成的偏铝酸钠溶液,其中,高 温二氧化碳气体沿着注采管柱(9)进入到气液混注器(5)内,偏铝酸钠溶液沿着油井套管 (1)与注采管柱(9)之间的空腔进入双头注液器(6),所述的双头注液器(6)不仅将液体改变 流向,将纵向流动改为横向流动,而且分多股进入到气液混注器(5)内,与上方下来的高温 二氧化碳气体充分接触,提高反应效率,通过气液混注器(5)反应生成的三氧化二铝再通过 泵下尾管(4)进入到油藏(2)内;当达到设计量后,停止偏铝酸钠溶液的注入,并继续注入高 温二氧化碳气体,当达到设计要求时停止注气; 四、停注后,关闭阀门进行焖井1~2天,通过生成的三氧化二铝作为催化剂与稠油在高 温下进行裂解反应,将稠油的部分长链裂解成短链,从而使稠油变稀,焖井完成后,进行采 油,这时,将抽油泵柱塞(8)下入到抽油泵筒(7)内,进行试抽,开始采油作业。 优选的,在气液混注器(5)中,高温二氧化碳气体首先沿着气体导流板(5.4)进入 气液均化室(5.3),而偏铝酸钠溶液横向通过进液割缝管(5.1)进入到气液混注器(5)中,并 沿着气体导流板(5.4)一起进入到气液均化室(5.3)内,这时,偏铝酸钠溶液与高温二氧化 碳气体反应,并继续沿着多级毛细管(5.6)边反应边向下流动,进行充分的结合反应生成三 氧化二铝,生成的三氧化二铝再被输送到泵下尾管(4)下部的空间,再进入油藏(2)与稠油 进行反应。 优选的,上述的气液混注器(5)包括进液割缝管(5.1)、载体(5.2)、气液均化室 (5.3)、气体导流板(5.4)、气液均化板(5.5)、多级毛细管(5.6)、混注器下腔体(5.7)、下接 头(5.8),所述进液割缝管(5.1)的一端连接在抽油泵筒(7)的底部,且进液割缝管(5.1)的 侧壁与双头注液器(6)的出液通道(6.9)连通,所述进液割缝管(5.1)的另一端设有圆形的 气体导流板(5.4),在气体导流板(5.4)与气液均化板(5.5)之间形成气液均化室(5.3),在 气液均化板(5.5)的下方设有多级毛细管(5.6)连通到混注器下腔体(5.7),所述的混注器 下腔体(5.7)的底部为下接头(5.8),用于连接泵下尾管(4)。 优选的,上述的泵下尾管(4)包括尾管本体(4.1)、座封剪钉(4.2)、球座(4.3)、密 封钢球(4.4)、密封胶圈(4.5)、限位座(4.6),所述尾管本体(4.1)的上端内腔通过座封剪钉 (4.2)安装球座(4.3),球座(4.3)内上安放尾管密封钢球(4.4),所述的尾管本体(4.1)的下 端设有限位座(4.6),且所述的尾管本体(4.1)上分布有裸孔(4.7)。 优选的,上述的偏铝酸钠溶液配置器包括反应器(a1)、釜盖(a2)、搅拌器(a3),所 述反应器(a1)的上部设有釜盖(a2),在反应器(a1)的内腔设有搅拌器(a3),所述反应器 (a1)包括冷凝水出口(1.1)、冷凝水进口(1.2)、冷凝容器(1.3)、反应容器(1.4)、偏铝酸钠 溶液输出口(1.5)、氢氧化钠溶液进出口(1.6),所述反应容器(1.4)的外侧套有冷凝容器 5 CN 111594111 A 说 明 书 3/8 页 (1.3),冷凝容器(1.3)的下侧设有冷凝水进口(1.2),上侧设有冷凝水出口(1.1),反应容器 (1.4)的下侧设有氢氧化钠溶液进出口(1.6),在反应容器(1.4)的中部设有偏铝酸钠溶液 输出口(1.5)。 本发明的有益效果,具体如下: 1.由于气液双注的专用装置,使得稠油在油藏中发生了质的变化,即稠油的物理流动 性变强,且大大提高了作业效果,使作业周期得到2-3倍以上的延长; 2.由于是气液双注,是采用的稠油裂解的方式,所以,大大提高了抽油与输油的稳定 性,即降低在抽油与输油中,由于结蜡造成堵塞的困境的难度,即有利于抽油与输油; 3.在化学反应中:C17H36→C8H18 C9H18裂解后,由于C9H18中含有C=C(即碳碳双键)可与水 (H2O)发生加成反应,即C9H18 H2O→C9H19OH(为副反应,原理中未提及)即H17C8-H2COH即壬醇 (即九醇)由C9H19OH含有-OH(即羟基)因此可溶水,因此抽出的液体更易形成油水轻度混合 物,这样更有利于液体的抽吸与输送即有利于开采; 4.由于气液双注,注气时,具有免压吸附作用,使油井套管内NaAlO2溶液容易被吸走, 且双头注液器为单向的,所以不易腐蚀套管,且NaAlO2为碱性,CO2为酸性气体,所以该工艺 的使用比单注更有利于套管(即油井)的保护; 5.在该工艺中,  C17H36→C8H18 C9H18为裂解反应,反应后油藏的压力(即压强)增大,有 利于稠油的稀化溶解的扩散,同时,在抽吸时,由于分子间相互的差异,造成的压力差,有利 于油藏的开采。 附图说明 附图1是本发明的结构示意图; 附图2是双头注液器的结构示意图; 附图3是气液混注器的第一种实施例的结构示意图; 附图4是气液混注器的A-A结构示意图; 附图5是气液混注器的第二种实施例的结构示意图; 附图6是泵下尾管的结构示意图; 附图7是偏铝酸钠溶液配置器的结构示意图; 上图中:油井套管1、油藏2、高温封隔器3、泵下尾管4、气液混注器5、双头注液器6、抽油 泵筒7、抽油泵柱塞8、注采管柱9、抽油杆10, 注液器本体6.1、注液器注射通道6.2、支撑弹簧6.3、上密封钢球6.4、密封胶圈6.5、上 注液器注液通道6.6、下密封钢球6.7、下支撑弹簧6.8、出液通道6.9, 进液割缝管5.1、载体5.2、气液均化室5.3、气体导流板5.4、气液均化板5.5、多级毛细 管5.6、混注器下腔体5.7、下接头5.8, 尾管本体4.1、座封剪钉4.2、球座4.3、尾管密封钢球4.4、密封胶圈4.5、限位座4.6、裸 孔4.7、过液孔4.8, 反应器a1、釜盖a2、搅拌器a3,冷凝水出口1.1、冷凝水进口1.2、冷凝容器1.3、反应容器 1.4、偏铝酸钠溶液1.5、氢氧化钠溶液进出口1.6, 搅拌轴3.1、动力齿轮3.2、轴承座3.3、转动轴承3.4、搅拌执行器3.5、三氧化二铝进出 孔3.6。 6 CN 111594111 A 说 明 书 4/8 页
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