本实用新型涉及一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置。
背景技术：
在自然界大气中，二氧化碳主要以气态的形式存在，由于二氧化碳在原油中的高溶解度，导致原油的膨胀和原油粘度的降低，进而使得二氧化碳驱油、采油工艺得到人们的青睐。
现有二氧化碳吞吐技术应用气态二氧化碳，其密度小，在原油中的溶解度低，无法大面积降低原油粘度，驱油效率较低。常规气举采油的原理是依靠从地面注入的高压气体与油层产生流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液粘度降低，将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。这种方式需要大量的气体，同时需要气体与井筒中混合液有效物理混合。另外，现有工艺一般将地下采出水在地面处理后回注地层，这直接加大了地面的工作量，浪费人力物力。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的在于提出一种工艺结构简单，运行平稳的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置。
根据本实用新型实施例的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，包括：第一储罐、加热器、增压泵、气液分离器、油水分离器、油气混合泵、油气分离器、第二储罐；所述第一储罐、所述加热器、所述增压泵和所述第二储罐均设置在井外，所述气液分离器、所述油水分离器、所述油气混合泵和所述油气分离器均设置在井内；所述第一储罐与所述加热器连接，所述加热器与所述增压泵的一端连接，所述增压泵的另一端深入井内采出层；所述气液分离器的一端深入井内采出层，所述气液分离器的另一端分别与所述油水分离器和所述油气混合泵连通，所述油水分离器与所述油气混合泵连通；所述油气分离器与所述油气混合泵、所述第二储罐和所述第一储罐均连通。
二氧化碳气体依次经加热器加热至超临界温度以上、经增压泵加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再将超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井一段时间,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中。将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器中，然后开井，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，将超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后通过气液分离器将所述二氧化碳气体与油水混合物分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵，分离出的油水混合液进入油水分离器以将原油和水分离，将分离出的水回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器。将油气分离器中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，然后将所述原油收集到储油罐中，将所述二氧化碳气体收集到所述二氧化碳储罐中，以进入下一周期的采油操作。
本实用新型实施例中的气液分离器和油水分离器均设置在井下，节省了地面空间。油气混合泵将油和二氧化碳进行完全混合，最后通过用气体携油的方式，将油携带至地面，完成二氧化碳采油工作。本实用新型的装置，采出的水在井下处理后直接回注地层，采出的气体可以循环利用，供下一周期使用。整个工艺流程方法简单，在过程中损耗较少，适用于油田采油技术。
根据本实用新型实施例的另一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，包括：第一储罐、加热器、增压泵、气液分离器、油水分离器、油气混合泵、油气分离器、第二储罐；所述第一储罐、所述加热器、所述增压泵和所述第二储罐均设置在井外，所述气液分离器、所述油水分离器、所述油气混合泵和所述油气分离器均设置在井内；所述第一储罐与所述增压泵连接，所述增压泵与所述加热器的一端连接，所述加热器的另一端深入井内采出层；所述气液分离器的一端深入井内采出层，所述气液分离器的另一端分别与所述油水分离器和所述油气混合泵连通，所述油水分离器与所述油气混合泵连通；所述油气分离器与所述油气混合泵、所述第二储罐和所述第一储罐均连通。
另外，根据本实用新型上述实施例的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述第一储罐内储存非临界状态二氧化碳，所述第二储罐内储存原油。
进一步地，还包括回注泵，所述回注泵设置在井内且所述回注泵的一端与所述油水分离器连通，所述回注泵的另一端与地面注水层连通。
进一步地，所述加热器为热磁加热器。
进一步地，所述增压泵为气体增压泵。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
图1是本实用新型实施例的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型提出了一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置。
根据本实用新型的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，包括:第一储罐110、加热器120、增压泵130、气液分离器140、油水分离器150、油气混合泵160、油气分离器170、第二储罐180。
所述第一储罐110、所述加热器120、所述增压泵130和所述第二储罐180均设置在井外，所述气液分离器140、所述油水分离器150、所述油气混合泵160和所述油气分离器170均设置在井内；所述第一储罐110与所述加热器120连接，所述加热器120与所述增压泵130的一端连接，所述增压泵130的另一端深入井内采出层；所述气液分离器140的一端深入井内的采出层，所述气液分离器140的另一端分别与所述油水分离器150和所述油气混合泵160连通，所述油水分离器150与所述油气混合泵160连通；所述油气分离器170与所述油气混合泵160、所述第二储罐180和所述第一储罐110均连通。
其中，所述的加热器120与增压泵130的位置可以互换。这是本领域技术领域的技术人员所能理解的。
作为本实用新型的进一步改进，所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，还包括回注泵190，所述回注泵190设置在井内且所述回注泵190的一端与所述油水分离器150连通，所述回注泵190的另一端与地面注水层连通。将分离出的水，直接回注至地层，避免地面回注操作，采出水回注地层是一个必然要做的事情，而现有工艺一般将地下采出水在地面处理后回注地层，这直接加大了地面的工作量，浪费人力物力。
作为本实用新型的进一步改进，所述加热器120为热磁加热器，不会破坏气体本身结构。
作为本实用新型的进一步改进，所述增压泵130为气体增压泵，具有输出流量大、维护简单、抗污染等优点。
使用时，第一储罐110中存储有二氧化碳气体，将第一储罐110中的二氧化碳气体依次经加热器120加热至超临界温度以上、经增压泵130加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再通过增压泵130将超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井预设时间,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中。将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器140中，然后开井，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，将超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后通过气液分离器140将所述二氧化碳气体与油水混合物分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵160，分离出的油水混合液进入油水分离器150以将原油和水分离，将分离出的水通过回注泵190回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵160，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵160加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器170。将油气分离器170中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，然后将所述原油收集到第二储罐180中，将所述二氧化碳气体收集到所述第一储罐110中，以进入下一周期的采油操作。
本实施例的装置采出的水在井下处理后直接回注地层，采出的气体可以循环利用，供下一周期使用。整个工艺流程方法简单，在过程中损耗较少，适用于油田采油技术。
本实施例中的气液分离器和油水分离器均设置在井下，节省了地面空间。在井底设置油水分离器，并设置回注泵，将分离出的水，直接回注至地层，避免地面回注操作，采出水回注地层是一个必然要做的事情，而现有工艺一般将地下采出水在地面处理后回注地层，这直接加大了地面的工作量，浪费人力物力。油气混合泵将油和二氧化碳进行完全混合，最后通过用气体携油的方式，将油携带至地面，完成二氧化碳采油工作。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。