基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统技术方案

一种基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统。其包括油井套管、井下抽油泵、隔热油管、涂层隔热空心抽油杆、套管闸门、油管闸门、蒸汽伴热系统、动液面监控系统、蒸汽输送管线和地面驱动装置；本实用新型专利技术效果：通过控制原油在采出过程中的温度，可使原油在整个开采过程中保持流动性。隔热油管可对原油起到隔热保温效果，利用涂层隔热空心抽油杆中间通道可将热量输送到井下预定位置，从而对原油在采出过程中热量损失进行补偿。通过对涂层隔热油管的连接部位结构进行改进，做到了涂层隔热措施全覆盖，整体隔热效果与真空隔热油管几乎相当。涂层隔热空心抽油杆在确保整体隔热效果的同时，外部几何尺寸没有变化，可使其插入在涂层隔热油管中。

Oil production system based on insulated tubing and coated insulated hollow sucker rod

An oil production system based on insulated tubing and coated insulated hollow sucker rod is presented. The utility model comprises an oil well casing, a downhole pumping pump, a heat insulating tubing, a coated insulated hollow sucker rod, a casing gate, a tubing gate, a steam tracing system, a dynamic liquid level monitoring system, a steam transmission pipeline and a ground driving device; the effect of the utility model is that the crude oil can be made throughout the production process by controlling the temperature of the crude oil in the production process. Fluidity is maintained during mining. Heat insulating tubing can insulate crude oil. Heat can be transferred to a predetermined position downhole through the middle passage of coated insulating hollow sucker rod to compensate for heat loss during oil recovery. By improving the joint structure of the coated insulating tubing, the coating insulation measures are fully covered, and the overall insulation effect is almost the same as that of the vacuum insulating tubing. The coated insulated hollow sucker rod can be inserted into the coated insulated tubing without changing the external geometry size while ensuring the overall insulation effect.

【技术实现步骤摘要】
基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统
本技术属于油田开发
，尤其适用于稠油开发领域,特别是涉及一种基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统。
技术介绍
原油具有随温度降低粘度增加的特点，并当温度降低到一定程度时会出现结蜡现象，此温度值即为原油的结蜡点。在原油采出过程中要求原油的采出温度应始终处于结蜡点以上，对于结蜡温度较高的原油，目前采用普通钢制油管作为生产管柱就可以保证其采出温度高于结蜡点。但对于稠油，由于结蜡温度较低，若不对钢制油管采取其他保温措施，则不能保证原油在采出过程中其温度始终处于结蜡点之上。据资料介绍，全球稠油的资源量远大于常规原油的资源量，但其产量远低于常规原油的产量，产生这种结果的原因是稠油开发成本高，其开发成本是常规原油开发成本的二倍或以上，进一步分析造成成本增高的原因主要是原油在采出过程中随着温度的降低，粘度增加，有时伴有结蜡现象，从而增加了工艺难度。所以目前本领域的技术人员一直都在寻找一种适合稠油开发的投资少、工艺简单、运行成本低、具有广泛适应性的技术。目前常用的稠油开发技术主要有：(一)降粘法，即将活性水溶液按一定的比例注入井内，使之与井内的稠油混合，再用常规方法开采。(二)稀释法，即向井内注入一定量的稀油而与井筒内的稠油互溶，以降低稠油粘度，再用常规方法开采。(三)热力开采法，即用加热的方法使油层中的稠油粘度降低。其中有蒸汽吞吐法：向稠油层注入一定量的蒸汽，以降低稠油粘度。为防止蒸汽的热量散失到油层上部的井筒周围，需要配备一套隔热管柱，目前常用的是真空隔热油管。热力开采法中的层内燃烧法，也可用于稠油开采。(四)电热法，即用井下电炉加热油层以降低稠油粘度。上述几种方法虽然已成功应用于稠油开采，但均存在某种缺陷，其结果是稠油开采成本显著高于常规原油的开采成本。对于降粘法，适应的稠油范围有限，而且需要一定量的活性剂；对于稀释法，只适用于有稀油资源地区；对于热力开采法，其主要缺点是投资大，开发工艺、地面及井筒结构复杂；采用的真空隔热油管占用的井筒空间大，制造成本高；对于电热法，缺点是耗电量大，加温井筒周围地层的范围有限，工艺复杂。若从保证原油在采出过程中的流动性为目标进行分析，上述几种方法也存在一定缺陷，对于降粘法和稀释法，随着原油在采出过程中温度降低，产液粘度增加，效果降低。对于热力开采法，向地层注入大量热量以增加原油的流动性，虽然应用了真空隔热油管降低了散热功率，但仍有一定的热量损失，原油在采出过程中温度降低后粘度仍会增加。同时该方法投资大、能耗高、开发成本高。对于电热法，由于采油管柱隔热效果不佳，能耗较高。上述方法均没有实现如何将原油在采出过程中热量损失降低，对已经降低了的热量损失进行补偿及对补偿能量进行控制作为整体，由此建立起的一套基于能量充分利用的采油系统。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统。为了达到上述目的，本技术提供的基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统包括油井套管、井下抽油泵、隔热油管、涂层隔热空心抽油杆、套管闸门、油管闸门、蒸汽伴热系统、动液面监控系统、蒸汽输送管线和地面驱动装置；其中油井套管位于油井钻孔内，下端口处于井底，上端口安装有套管闸门；井下抽油泵设置在油井套管内靠近目的层处，吸入口浸在油井套管内的油井液面之下；隔热油管悬挂于油井套管内部，上端与安装有油管闸门的采油井口装置相连，油管闸门与地面原油集输系统的输油管相连接，下端固定在井下抽油泵的壳体上；涂层隔热空心抽油杆的内表面设有隔热涂层，下入在隔热油管内部，下端与井下抽油泵的动子相连，上端与地面驱动装置的电机输出轴相接；蒸汽伴热系统设置在地面上，通过蒸汽输送管线与涂层隔热空心抽油杆的上端口相连接；动液面监控系统设置在地面上，输出端与地面驱动装置的电机电连接。所述的井下抽油泵采用游梁式抽油机或油田螺杆泵；当采用游梁式抽油机时，其上的柱塞作为动子；当采用油田螺杆泵时，其上的转子作为动子。所述的隔热油管采用涂层隔热油管或真空隔热油管，其中涂层隔热油管包括多根油管本体、多个锁紧环、多个压帽、多根短管、多个隔热套和多个连接接箍；其中油管本体的外表面涂有隔热涂层；锁紧环的一侧为带有锥度的开口爪锁，另一侧带有牙嵌，套在油管本体的端部外表面上；短管的内表面涂有隔热涂层，内端带有与油管本体相连的内螺纹，中部带有与压帽相连的外螺纹，并且内端口处形成有与锁紧环上牙嵌相配合的牙嵌；压帽的内表面涂有隔热涂层，套在锁紧环和短管的内端外部，内端压紧在锁紧环上，外端内表面上的内螺纹与短管中部的外螺纹相连接；相邻的两根短管的外端之间设有一个隔热套；连接接箍套在两根短管的外端以及隔热套的外部，并且连接接箍两端的内螺纹与两根短管外端的外螺纹相连接，由此将两根油管本体连接成一体。所述的涂层隔热空心抽油杆包括多根空心抽油杆本体、多个空心抽油杆接箍和多个隔热环；其中相邻的两根空心抽油杆本体的外端之间设有一个隔热环；空心抽油杆接箍上的内螺纹与相邻的两根空心抽油杆本体外端的外螺纹相连，隔热环嵌入在空心抽油杆接箍与两根空心抽油杆本体连接后形成的环形空间内。所述的蒸汽伴热系统包括水箱、泵送增压设备、加热汽化设备、压力表、蒸汽测温器和井口测温器；其中水箱、泵送增压设备和加热汽化设备通过管路依次相连，加热汽化设备连接蒸汽输送管线；蒸汽测温器和压力表均安装于加热汽化设备与蒸汽输送管线的连接部位；井口测温器则安装于油管闸门与地面原油集输系统的连接部位。所述的动液面监控系统包括动液面测量仪、放大、滤波器、微处理器、D/A转换器和调速器；其中动液面测量仪安装在套管闸门上，并通过信号传输线与放大、滤波器相连接；放大、滤波器依次与微处理器、D/A转换器和调速器电连接，调速器同时与地面驱动装置的电机电连接。本技术与现有技术比较具有的有益效果是：(1)通过控制原油在采出过程中的温度，可使原油在整个开采过程中保持流动性。(2)隔热油管可对原油起到隔热保温效果，利用涂层隔热空心抽油杆的中间通道可以将热量输送到井下预定位置，从而对原油在采出过程中的热量损失进行补偿。(3)通过对涂层隔热油管的连接部位结构进行改进，做到了涂层隔热措施全覆盖，整体隔热效果与真空隔热油管几乎相当。(4)涂层隔热空心抽油杆在确保整体隔热效果的同时，外部几何尺寸没有变化，可以使其插入在涂层隔热油管中。由于它具有良好的保温效果，可以实现热量从涂层隔热空心抽油杆中心输送到井下预定位置，对原油在采出过程中的散热损失进行补偿。(5)由于涂层分别涂敷于隔热油管的外表面和涂层隔热空心抽油杆的内表面，在原油开发过程中可以实现对涂层的保护。(6)由于使用了隔热油管、涂层隔热空心抽油杆，原油在采出过程中热量损失大大降低，为了确保原油的采出温度所需要的伴热功率也大大降低，一般只需几十千瓦，多数情况下地面伴热系统所需的动力可由井场设施提供，降低了工程实现难度，减少了设备投资，也实现了节能，节能效果可达70﹪以上。(7)配备了蒸汽伴热系统，可实现基于蒸汽生成温度和原油采出温度的控制方案，从而构成一套基于地层能量充分利用和对采油过程中散热补偿的智能采油系统。同时还可以简化地面流程，多数情况下可以省去地面加热炉。(8)采用将水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统，其特征在于：所述的采油系统包括油井套管(1)、井下抽油泵(2)、隔热油管(3)、涂层隔热空心抽油杆(4)、套管闸门(5)、油管闸门(6)、蒸汽伴热系统(7)、动液面监控系统(8)、蒸汽输送管线(9)和地面驱动装置；其中油井套管(1)位于油井钻孔内，下端口处于井底，上端口安装有套管闸门(5)；井下抽油泵(2)设置在油井套管(1)内靠近目的层处，吸入口浸在油井套管(1)内的油井液面之下；隔热油管(3)悬挂于油井套管(1)内部，上端与安装有油管闸门(6)的采油井口装置相连，油管闸门(6)与地面原油集输系统的输油管相连接，下端固定在井下抽油泵(2)的壳体上；涂层隔热空心抽油杆(4)的内表面设有隔热涂层，下入在隔热油管(3)内部，下端与井下抽油泵(2)的动子相连，上端与地面驱动装置相接；蒸汽伴热系统(7)设置在地面上，通过蒸汽输送管线(9)与涂层隔热空心抽油杆(4)的上端口相连接；动液面监控系统(8)设置在地面上，输出端与地面驱动装置的电机电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统，其特征在于：所述的采油系统包括油井套管(1)、井下抽油泵(2)、隔热油管(3)、涂层隔热空心抽油杆(4)、套管闸门(5)、油管闸门(6)、蒸汽伴热系统(7)、动液面监控系统(8)、蒸汽输送管线(9)和地面驱动装置；其中油井套管(1)位于油井钻孔内，下端口处于井底，上端口安装有套管闸门(5)；井下抽油泵(2)设置在油井套管(1)内靠近目的层处，吸入口浸在油井套管(1)内的油井液面之下；隔热油管(3)悬挂于油井套管(1)内部，上端与安装有油管闸门(6)的采油井口装置相连，油管闸门(6)与地面原油集输系统的输油管相连接，下端固定在井下抽油泵(2)的壳体上；涂层隔热空心抽油杆(4)的内表面设有隔热涂层，下入在隔热油管(3)内部，下端与井下抽油泵(2)的动子相连，上端与地面驱动装置相接；蒸汽伴热系统(7)设置在地面上，通过蒸汽输送管线(9)与涂层隔热空心抽油杆(4)的上端口相连接；动液面监控系统(8)设置在地面上，输出端与地面驱动装置的电机电连接。2.根据权利要求1所述的基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统，其特征在于：所述的井下抽油泵(2)采用游梁式抽油机或油田螺杆泵；当采用游梁式抽油机时，其上的柱塞作为动子；当采用油田螺杆泵时，其上的转子作为动子。3.根据权利要求1所述的基于隔热油管、涂层隔热空心抽油杆的采油系统，其特征在于：所述的隔热油管(3)采用涂层隔热油管或真空隔热油管，其中涂层隔热油管包括多根油管本体(11)、多个锁紧环(12)、多个压帽(13)、多根短管(14)、多个隔热套(15)和多个连接接箍(16)；其中油管本体(11)的外表面涂有隔热涂层；锁紧环(12)的一侧为带有锥度的开口爪锁，另一侧带有牙嵌，套在油管本体(11)的端部外表面上；短管(14)的内表面涂有隔热涂层，内端带有与油管本体(11)相连的内螺纹，中部带有与压帽(13)相连的外螺纹，并且内端口处形成有与锁紧环(12)上牙嵌相配合的牙嵌；压帽(13)的内表面涂有隔热涂层，套在锁紧环(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景桐，
申请(专利权)人：王景桐，
类型：新型
国别省市：天津,12