[發明專利]稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置及方法

無效

• 申請號: 201410243527.7
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104033138A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 蒲春生;何延龍;尉雪梅;劉靜;景成;董巧玲
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B43/24;E21B43/16
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 邵朋程

1.稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置，其特征在于：包括布設在地面的注汽、液裝置與布設在井底的井底注汽解堵一體化裝置，所述注汽、液裝置包括配液罐和超臨界注汽鍋爐，配液罐通過第一管線連接熱采注汽井的井口，在第一管線上設置有柱塞泵，超臨界注汽鍋爐通過第二管線連接熱采注汽井的井口；井底注汽解堵一體化裝置通過隔熱管柱與熱采注汽井的井口相連接；所述井底注汽解堵一體化裝置包括混合流體增速入口段、殼體、撞擊體以及混合流體出口段，混合流體增速入口段的流體入口端與隔熱管柱連接，混合流體增速入口段的流體出口端與殼體的流體入口端連接，混合流體增速入口段內的流體通道內徑由入口端到出口端逐漸縮小，殼體的流體出口端與撞擊體的流體入口端連接，撞擊體呈錐形，撞擊體的錐形端深入到殼體內部，殼體與混合流體增速入口段、撞擊體連接后，其內部形成脈沖振蕩腔室，撞擊體的流體出口端與混合流體出口段的流體入口端連接，在混合流體出口段上設置有若干個流體排出孔，混合流體出口段對應所需注汽、解堵作業的目標油層；所述混合流體出口段包括脈沖波傳播段、脈沖波和蒸汽出口段以及混合流體泄壓出口段，脈沖波和蒸汽出口段設置在脈沖波傳播段和混合流體泄壓出口段之間，所述流體排出孔設置在脈沖波和蒸汽出口段上。

2.根據權利要求1所述的稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置，其特征在于：所述超臨界注汽鍋爐的最高注汽壓力為26MPa，最高注汽溫度為390℃，其出口的蒸汽干度能在0-100％之間調節；所述第一管線為耐溫耐酸管線，所述第二管線為耐高溫管線，在第二管線外用隔熱材料包裹。

3.根據權利要求1所述的稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置，其特征在于：所述撞擊體與殼體通過螺栓連接，在撞擊體與殼體之間設置有墊片。

4.根據權利要求1或3所述的稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置，其特征在于：在殼體內壁與撞擊體外壁之間設置有密封環，密封環所采用的材料為耐高溫石棉橡膠板，在撞擊體外壁上開設有用于放置密封環的方形凹槽。

5.根據權利要求1所述的稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置，其特征在于：所述混合流體增速入口段內錐角為5°～8°，所述撞擊體的錐面角度為100°～110°，所述混合流體增速入口段內流體出口端的直徑大于撞擊體的混合流體入口端的直徑。

6.根據權利要求1所述的稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置，其特征在于：所述殼體內部脈沖振蕩腔室的直徑與撞擊體的流體入口端的直徑之比為7～9，所述殼體內部脈沖振蕩腔室的直徑與撞擊體的流體入口端與混合流體增速入口段的流體出口端之間的脈沖振蕩腔室的長度之比為0.4～0.8，所述混合流體增速入口段的混合流體出口端的直徑與撞擊體的混合流體入口端的直徑之比為1.5～2.5。

7.根據權利要求1所述的稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置，其特征在于：所述混合流體泄壓出口段的末端口呈倒角布置，倒角半徑為5～10mm。

8.根據權利要求1或7所述的稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置，其特征在于：所述流體排出孔為圓柱孔，圓柱孔孔徑為5～8mm。

9.稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置的解堵作業方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)在配液罐中配制解堵劑，利用柱塞泵泵入井口，并根據需要調整超臨界注汽鍋爐的出口蒸汽干度，在井口處解堵劑與低干度高溫蒸汽混合，形成混合液體；

(2)混合液體經隔熱管柱輸送至井底注汽解堵一體化裝置，并經混合流體增速入口段加速后，噴入脈沖振蕩腔室內；

(3)噴入脈沖振蕩腔室內的高速流動的液體，一部分直接進入撞擊體的流體入口，另一部分撞擊在撞擊體的錐面上，并在脈沖振蕩腔室內形成一定厚度的剪切層而產生渦旋，而渦旋進一步在剪切層中形成一定頻率的壓力擾動，進而產生低頻脈沖波，最后也進入撞擊體的流體入口；

(4)脈沖波經撞擊體的流體出口進入混合流體出口段，再經混合流體出口段上的圓柱孔噴出，作用于油層。

10.稠油油藏不動管柱注汽波動-化學解堵一體化裝置的注汽作業方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)調整超臨界注汽鍋爐的出口蒸汽干度，使其保持正常注汽生產的干度運行，超臨界注汽鍋爐的出口蒸汽經第二管線輸送至井口，再經隔熱管柱輸送至井底注汽解堵一體化裝置；

(2)蒸汽進入井底注汽解堵一體化裝置后，經混合流體增速入口段加速，進入脈沖振蕩腔室內；由于蒸汽的彈性模量遠小于液體的彈性模量，故在脈沖振蕩腔室內削弱了脈沖振蕩的發生，并不會產生脈沖蒸汽；

(3)脈沖振蕩腔室內的蒸汽進入撞擊體的流體入口，后經撞擊體的流體出口進入混合流體出口段，再經混合流體出口段上的圓柱孔噴出，作用于油層以實現正常注汽生產。