一种油井热流体智能加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及采油工程技术领域，公开了一种油井热流体智能加热装置，包括油井、油管、流体循环管、流体循环加热系统以及抽油机。本发明专利技术的油井热流体智能加热装置在采油时，不断循环的流体可将利用地层中的天然气燃烧产生的热量源源不断地输送到油井内部，传递给第二环空中的原油，使油井实现顺利开采；并且其中，通过在内管中设置呈真空状态的环空，能够有效降低流体在沿内管向下流动过程中的热量散失，实现向原油的高效热传递，从而使得本发明专利技术的油井热流体智能加热装置能够充分利用地层中的天然气实现稠油和超稠油的高效低成本开采。

An intelligent heating device for oil well thermal fluid

【技术实现步骤摘要】
一种油井热流体智能加热装置
本专利技术涉及采油工程
，具体地涉及一种油井热流体智能加热装置。
技术介绍
近年来，随着油田的不断开采，稀油井的产量越来越少，使得稠油和超稠油成为了开采的重点。但是，由于稠油和超稠油的粘度较大，无法顺利地从油井中采集出来，大大制约了稠油和超稠油的开采和利用。为了使得稠油和超稠油顺利地从油井中采集出来，技术专利CN204804801U公开了一种油井热流体智能加热装置，其通过在油井中插入同心内保温管，将由加热器加热后的流体经同心内保温管注入油井内，将流体携带的热量传递给油井中的原油(包括稠油和超稠油)，使其粘度降低从而顺利地采出。但是在实际使用过程中发现，该装置存在以下问题：同心内保温管虽然包裹有保温材料，但由于油井较深，压力变化较大，目前的保温材料无法对同心内保温管内的流体进行有效保温，流体在同心内保温管中流动的过程中热量损失较大，无法有效的将热量传递给原油。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种油井热流体智能加热装置，以至少解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种油井热流体智能加热装置，所述油井热流体智能加热装置包括：油管，所述油管同轴插设于沿竖直方向延伸的油井内，所述油管与所述油井之间具有径向间隙以形成第一环空；流体循环管，所述流体循环管同轴插设于所述油管内，所述流体循环管与所述油管之间具有径向间隙以形成第二环空，所述流体循环管包括同轴套设的内管和外管，所述内管与所述外管之间具有径向间隙以形成第三环空，所述第三环空设置为在所述流体循环管的底端与所述内管连通，所述内管包括主管和套管，所述套管同轴套设于所述主管外，所述套管的两端封闭于所述主管的外壁以在所述套管与所述主管之间形成封闭的环空，该封闭的环空为真空状态；流体循环加热系统，所述流体循环加热系统包括储液罐、换热器、循环泵以及燃烧器，所述储液罐用于储存流体，所述储液罐的出液口与所述换热器的进液口连通，所述循环泵设置于所述储液罐的出液口与所述换热器的进液口之间的连通管线上以用于将所述储液罐内的流体循环泵送至所述换热器，所述换热器的出液口与所述内管连通，所述储液罐的进液口与所述第三环空连通，所述燃烧器的进气口与所述第一环空连通以利用所述第一环空内的天然气进行燃烧产热，所述燃烧器设置为将产生的热量通过所述换热器传递给所述流体；以及抽油机，所述抽油机包括抽油杆和抽油活塞，所述抽油活塞密封设置于所述油管内且连接于所述流体循环管的下方，所述流体循环管的顶端连接于所述抽油杆，所述流体循环管和所述抽油活塞能够在所述抽油杆的带动下沿所述油管的轴向上下移动，所述抽油活塞上设置有用于连通所述油管的位于所述抽油活塞下方的腔体与所述第二环空的过油孔。可选地，所述油井热流体智能加热装置包括用于连接所述流体循环管与所述抽油活塞的连接件，所述连接件的上端包括具有顶部开口的空腔以及用于限定所述空腔的周壁和底壁，所述周壁的外表面上设置有用于与所述外管的下端螺纹连接的外螺纹，所述内管的底端经所述顶部开口插入所述空腔内且与所述底壁之间具有间距，以通过所述空腔与所述第三环空连通。可选地，所述底壁形成为倒锥形，该倒锥形的顶点位于所述内管的中心轴线上。可选地，所述流体循环管包括安装于所述外管内的用于支撑所述内管下端的固定支架，所述固定支架位于所述连接件的上方，所述固定支架上开设有供所述内管的下端插接的通孔以及用于连通所述空腔与所述第三环空的连通孔。可选地，所述油井热流体智能加热装置包括连接杆，所述连接件的下端设置有供所述连接杆的上端插接的插接孔，所述连接杆的下端连接于所述抽油活塞。可选地，所述油井热流体智能加热装置包括第一连通件，所述第一连通件安装于所述流体循环管的顶端，所述第一连通件上设置有用于连通所述内管与所述换热器的出液口的第一连通口以及用于连通所述第三环空与所述储液罐的进液口的第二连通口，所述流体循环管通过所述第一连通件连接于所述抽油杆；和/或所述油井热流体智能加热装置包括第二连通件、储气罐以及储油罐，所述第二连通件安装于所述油井的顶端，所述第二连通件上设置有用于连通所述第一环空与所述燃烧器的进气口的第一连通阀、用于连通所述第一环空与所述储气罐的进气口的第二连通阀以及用于连通所述第二环空与所述储油罐的进油口的第三连通阀。可选地，所述流体循环加热系统包括设置于所述储液罐的出液口与所述换热器的进液口之间的连通管线上的第一过滤器和止回阀；和/或所述流体循环加热系统包括分气包，所述分气包设置于所述燃烧器的进气口与所述第一环空之间的连通管线上，以用于将来自所述第一环空的天然气分离提纯后供给所述燃烧器。可选地，所述流体循环加热系统包括设置于所述换热器的出液口与所述内管之间的连通管线上的温度传感器、压力传感器以及压力开关，和/或所述流体循环加热系统包括设置于所述第一环空与所述分气包的进气口之间的连通管线上的第二过滤器和紧急切断阀，以及设置于所述分气包的出气口与所述燃烧器的进气口之间的连通管线上的第一压力表、减压阀和第二压力表，其中，所述第一压力表用于检测所述分气包的出气口压力，所述第二压力表用于检测所述燃烧器的燃气工作压力。可选地，所述储液罐上设置有安全阀、泄压阀、排污阀、液位计以及补液口；和/或所述流体循环加热系统包括与所述紧急切断阀连接的温度开关、可燃气体探测仪以及火焰检测仪，其中，所述温度开关设置为在检测到所述换热器的出液温度超过预设值时控制所述紧急切断阀关闭，所述可燃气体探测仪设置为在检测到有天然气泄漏时控制所述紧急切断阀关闭，所述火焰检测仪设置为在检测到有明火时控制所述紧急切断阀关闭。可选地，所述油井热流体智能加热装置包括控制系统，所述控制系统设置为与所述燃烧器和所述循环泵电连接以控制所述燃烧器和所述循环泵的运行，所述控制系统设置为分别与所述温度传感器、所述压力传感器、所述第一压力表以及所述第二压力表电连接。通过上述技术方案，本专利技术的油井热流体智能加热装置在采油时，由地层进入第一环空内的天然气可进入燃烧器内进行燃烧产热，产生的热量进入换热器中传递给流经换热器的流体，使流体升温，升温后的流体进入内管中沿内管向下流动，流动至内管的底端后进入第三环空内并沿第三环空上返，在流体上返的过程中会将携带的热量传递给第二环空内的原油使其粘度降低从而顺利地采出，降温后的流体则返回储液罐内进行下一次的携热循环；并且其中，通过在内管中设置呈真空状态的环空，能够有效降低流体在沿内管向下流动过程中的热量散失，实现向原油的高效热传递，从而使得本专利技术的油井热流体智能加热装置能够充分利用地层中的天然气实现稠油和超稠油的高效低成本开采。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术中油井热流体智能加热装置的一种实施方式的示意图；图2是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井热流体智能加热装置，其特征在于，所述油井热流体智能加热装置包括：/n油管(11)，所述油管(11)同轴插设于沿竖直方向延伸的油井(10)内，所述油管(11)与所述油井(10)之间具有径向间隙以形成第一环空；/n流体循环管(12)，所述流体循环管(12)同轴插设于所述油管(11)内，所述流体循环管(12)与所述油管(11)之间具有径向间隙以形成第二环空，所述流体循环管(12)包括同轴套设的内管(121)和外管(122)，所述内管(121)与所述外管(122)之间具有径向间隙以形成第三环空，所述第三环空设置为在所述流体循环管(12)的底端与所述内管(121)连通，所述内管(121)包括主管(1211)和套管(1212)，所述套管(1212)同轴套设于所述主管(1211)外，所述套管(1212)的两端封闭于所述主管(1211)的外壁以在所述套管(1212)与所述主管(1211)之间形成封闭的环空，该封闭的环空为真空状态；/n流体循环加热系统(20)，所述流体循环加热系统(20)包括储液罐(21)、换热器(23)、循环泵(222)以及燃烧器(28)，所述储液罐(21)用于储存流体，所述储液罐(21)的出液口与所述换热器(23)的进液口连通，所述循环泵(222)设置于所述储液罐(21)的出液口与所述换热器(23)的进液口之间的连通管线上以用于将所述储液罐(21)内的流体循环泵送至所述换热器(23)，所述换热器(23)的出液口与所述内管(121)连通，所述储液罐(21)的进液口与所述第三环空连通，所述燃烧器(28)的进气口与所述第一环空连通以利用所述第一环空内的天然气进行燃烧产热，所述燃烧器(28)设置为将产生的热量通过所述换热器(23)传递给所述流体；以及/n抽油机(13)，所述抽油机(13)包括抽油杆(131)和抽油活塞(132)，所述抽油活塞(132)密封设置于所述油管(11)内且连接于所述流体循环管(12)的下方，所述流体循环管(12)的顶端连接于所述抽油杆(131)，所述流体循环管(12)和所述抽油活塞(132)能够在所述抽油杆(131)的带动下沿所述油管(11)的轴向上下移动，所述抽油活塞(132)上设置有用于连通所述油管(11)的位于所述抽油活塞(132)下方的腔体与所述第二环空的过油孔(1321)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种油井热流体智能加热装置，其特征在于，所述油井热流体智能加热装置包括：
油管(11)，所述油管(11)同轴插设于沿竖直方向延伸的油井(10)内，所述油管(11)与所述油井(10)之间具有径向间隙以形成第一环空；
流体循环管(12)，所述流体循环管(12)同轴插设于所述油管(11)内，所述流体循环管(12)与所述油管(11)之间具有径向间隙以形成第二环空，所述流体循环管(12)包括同轴套设的内管(121)和外管(122)，所述内管(121)与所述外管(122)之间具有径向间隙以形成第三环空，所述第三环空设置为在所述流体循环管(12)的底端与所述内管(121)连通，所述内管(121)包括主管(1211)和套管(1212)，所述套管(1212)同轴套设于所述主管(1211)外，所述套管(1212)的两端封闭于所述主管(1211)的外壁以在所述套管(1212)与所述主管(1211)之间形成封闭的环空，该封闭的环空为真空状态；
流体循环加热系统(20)，所述流体循环加热系统(20)包括储液罐(21)、换热器(23)、循环泵(222)以及燃烧器(28)，所述储液罐(21)用于储存流体，所述储液罐(21)的出液口与所述换热器(23)的进液口连通，所述循环泵(222)设置于所述储液罐(21)的出液口与所述换热器(23)的进液口之间的连通管线上以用于将所述储液罐(21)内的流体循环泵送至所述换热器(23)，所述换热器(23)的出液口与所述内管(121)连通，所述储液罐(21)的进液口与所述第三环空连通，所述燃烧器(28)的进气口与所述第一环空连通以利用所述第一环空内的天然气进行燃烧产热，所述燃烧器(28)设置为将产生的热量通过所述换热器(23)传递给所述流体；以及
抽油机(13)，所述抽油机(13)包括抽油杆(131)和抽油活塞(132)，所述抽油活塞(132)密封设置于所述油管(11)内且连接于所述流体循环管(12)的下方，所述流体循环管(12)的顶端连接于所述抽油杆(131)，所述流体循环管(12)和所述抽油活塞(132)能够在所述抽油杆(131)的带动下沿所述油管(11)的轴向上下移动，所述抽油活塞(132)上设置有用于连通所述油管(11)的位于所述抽油活塞(132)下方的腔体与所述第二环空的过油孔(1321)。


2.根据权利要求1所述的油井热流体智能加热装置，其特征在于，所述油井热流体智能加热装置包括用于连接所述流体循环管(12)与所述抽油活塞(132)的连接件(14)，所述连接件(14)的上端包括具有顶部开口的空腔(141)以及用于限定所述空腔(141)的周壁(142)和底壁(143)，所述周壁(142)的外表面上设置有用于与所述外管(122)的下端螺纹连接的外螺纹，所述内管(12)的底端经所述顶部开口插入所述空腔(141)内且与所述底壁(143)之间具有间距，以通过所述空腔(141)与所述第三环空连通。


3.根据权利要求2所述的油井热流体智能加热装置，其特征在于，所述底壁(143)形成为倒锥形，该倒锥形的顶点位于所述内管(12)的中心轴线上。


4.根据权利要求2所述的油井热流体智能加热装置，其特征在于，所述流体循环管(12)包括安装于所述外管(122)内的用于支撑所述内管(121)下端的固定支架(124)，所述固定支架(124)位于所述连接件(14)的上方，所述固定支架(124)上开设有供所述内管(121)的下端插接的通孔以及用于连通所述空腔(141)与所述第三环空的连通孔(1241)。


5.根据权利要求2所述的油井热流体智能加热装置，其特征在于，所述油井热流体智能加热装置包括连接杆(15)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵可，
申请(专利权)人：盘锦辽河油田金宇集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21