[發明專利]內燃機尾氣注入油氣層的增產系統及增產方法

在審

• 申請號: 201710103175.9
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106703766A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 牛輝英
• 申請（專利權）人: 牛輝英
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/24;E21B43/243;E21B43/22;F01N5/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 郭受剛

技術領域

本發明涉及能源技術領域，具體涉及內燃機尾氣注入油氣層的增產系統及增產方法。

背景技術

近年來，關于油氣增產的各種新技術大量出現，其中，高能氣體增產技術已經形成了一定規模的工業應用，累計在數千口井中使用，實現增產數十萬噸。當前的高能氣體增產系統及增產方法包括通過壓縮機向油氣層注入空氣或混合氣體(氮氣、二氧化碳、空氣等的混合)以及通過高壓鍋爐向油氣層注入蒸汽，但注空氣需要高壓空氣壓縮機系統；注氮氣需要高壓制氮注氮系統；注蒸汽需要高壓鍋爐系統；注二氧化碳需要二氧化碳捕集、運輸和高壓注入系統，都存在系統結構復雜、成本高昂的問題，同時，壓縮機和高壓鍋爐產生的高溫尾氣排放至大氣既形成熱量損失、浪費資源，又污染環境，與我國大力提倡的節能環保目標背道而馳。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是高效環保的油氣增產系統和增產方法，提供內燃機尾氣注入油氣層的增產系統及增產方法，解決當前油氣增產系統及增產方法存在的成本高昂、資源浪費和環境污染問題。

本發明通過下述技術方案實現：

內燃機尾氣注入油氣層的增產系統，包括地面增壓單元和井下增產單元，其中，

所述地面增壓單元設置于地面，包括內燃機，所述內燃機與井下增產單元管道連接，用于產生高溫、高壓尾氣注入井下增產單元；

所述井下增產單元設置于井下，包括油管、封隔器和套管,用于將地面增壓單元產生的高溫、高壓尾氣注入井下油氣層。

特別地，所述內燃機包括主動內燃機和被動內燃機，主動內燃機和被動內燃機之間設有聯軸器，所述主動內燃機用于燃燒燃料產生高溫尾氣注入被動內燃機，并驅動被動內燃機工作；所述被動內燃機用于將主動內燃機產生的高溫尾氣增溫、增壓后產生高溫、高壓尾氣注入井下增產單元。

特別地，所述地面增壓單元還包括燃料罐和高溫尾氣罐以及高溫、高壓尾氣罐，所述燃料罐與主動內燃機管道連接，用于存儲燃料，并將燃料注入主動內燃機；所述高溫尾氣罐與主動內燃機和被動內燃機管道連接，用于存儲主動內燃機燃燒產生的高溫尾氣；所述高溫、高壓尾氣罐與被動內燃機和井下增產單元管道連接，用于存儲被動內燃機燃燒產生的高溫、高壓尾氣。

特別地，所述內燃機產生的高溫、高壓尾氣的溫度大于等于300℃且小于等于600℃，壓力大于等于10Mpa且小于等于100Mpa。

一種內燃機尾氣注入油氣層的增產方法，包括以下步驟：

A、增溫增壓單元產生高溫、高壓尾氣注入井下增產單元；

B、井下增產單元將地面增壓單元產生的高溫、高壓尾氣注入井下油氣層。

特別地，所述步驟A具體包括：

A1、主動內燃機燃燒產生高溫尾氣注入被動內燃機，并驅動被動內燃機工作；

A2、被動內燃機將主動內燃機產生的高溫尾氣增溫、增壓后產生高溫、高壓尾氣注入井下增產單元。

特別地，所述步驟B具體包括:高溫、高壓尾氣從注入井注入油氣層，在油氣層進行熱交換，發生物理、化學反應后驅動油氣從生產井產出。

特別地，所述步驟B具體包括:高溫、高壓尾氣從注入井注入油氣層，經關井、燜井在油氣層進行熱交換，發生物理、化學反應后驅動油氣從注入井產出。

特別地，所述步驟B具體包括:高溫、高壓尾氣和其他增產化學劑混合從注入井注入油氣層，在油氣層進行熱交換，發生物理、化學反應后驅動油氣從生產井產出。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

本發明所述內燃機尾氣注入油氣層的增產系統及增產方法將內燃機燃燒產生的高溫、高壓尾氣注入油氣層，與地下油、氣、水和巖石發生熱交換、物理或化學反應，提高了地層壓力、溫度、滲透率，從而提高油氣流度、產量和最終采收率；同時整個過程產生的尾氣成分、熱能和壓力能全部有效再利用，有效防止尾氣排放至大氣，實現了高效節能環保；同時，該系統和方法還具有結構簡單、容易實現以及成本低廉的特點。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例1提供的內燃機尾氣注入油氣層的增產系統結構框圖。

圖2為本發明實施例2提供的內燃機尾氣注入油氣層的增產方法流程圖。

圖3為本發明實施例2提供的地面增壓單元產生高溫、高壓尾氣注入井下增產單元的流程圖。

圖4為本發明實施例2提供的采用內燃機高溫、高壓尾氣驅增產方法的井下結構示意圖。