一种稠油蒸汽吞吐采油的注入装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种稠油蒸汽吞吐采油的注入装置，特别涉及一种空气辅助蒸汽 吞吐采油的装置，属于石油开采技术领域。
【背景技术】
[0002] 中国稠油资源比较丰富，截至到目前的地质调查表明，我国稠油资源主要分布在 新疆、青海、西藏、四川、贵州、广西、浙江、内蒙古等地。我国已建立了辽河油区、新疆油区、 胜利油区及河南油区稠油的超稠油开发四大生产区。
[0003] 目前，在稠油开采方面主要采用以蒸汽吞吐及蒸汽驱等为核心技术的开采方式。 通常提高采收率的方法有注混合气、注氮气、注二氧化碳、注空气、注化学药剂等。其中以注 空气采油的成本（在相同注气量的前提下）最低，此项技术在各个油田已经进行了试验并 取得了很好的增油效果。
[0004] 申请号为99113114. 2的专利申请公开了一种"稠油热空气-蒸汽混合吞吐开采方 法"，该方法采用蒸汽锅炉和空气压缩机分别通过井下注汽管柱和油、套管环形空间注入蒸 汽和压缩空气，利用蒸汽、空气共同占据油层空隙体积，在实现练好开采效果的前提下达到 减少注汽量、节约成本、减轻套管损伤、降低地层存水量、提高采收率的目的。
[0005] 申请号为200910011365. 3的专利申请公开了一种"地层催化氧化稠油热采方 法"，该方法是在稠油蒸汽吞吐或蒸汽驱动过程中，注入一种具有催化氧化和裂化双功能的 催化剂，并辅以一定量的空气注入，在炯井或蒸汽驱动期间在地层内发生催化氧化和裂化 反应，使原油轻质化降粘，同时能生产改善原油流动性的表面活性剂，从而达到提高稠油开 采效果的目的。
[0006] 上述这些现有技术只能是先注辅助化学药剂再注空气最后注蒸汽。这主要是由于 现场蒸汽锅炉不可以按照设计要求频繁的启停，只能按照一次进行注入化学药剂、注入空 气、注入蒸气、焖井、放喷等步骤的作业放喷方式组织生产，由于蒸气没有与空气充分混合， 原油与氧气发生反应的速度减弱，相临的油井有可能有氧气窜出，造成井筒爆炸的可能。
[0007] 综上所述，提供一种能够安全生产并且有利于空气、蒸气、辅助化学药剂的充分混 合的注入装置是本领域亟待解决的问题。 【实用新型内容】
[0008] 为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种稠油蒸汽吞吐采油的注入装 置，该注入装置有利于空气、蒸气、辅助化学药剂的充分混合，达到空气中的氧气与原油充 分反应的目的，可以提高稠油油藏采收率。
[0009] 为了达到上述目的，本实用新型提供了一种稠油蒸汽吞吐采油的注入装置，该装 置包括：注气锅炉、第一空气压缩机、第一氮气车组、第一泵车、第一氧气在线监测设备、第 一三通、第一压力表、第二空气压缩机、第二氮气车组、第二泵车、第二氧气在线监测设备、 第二三通、第二压力表、第三三通；
[0010] 其中，所述第一空气压缩机与所述第一三通的一个端口通过第五阀门连通，第一 泵车与第一三通的另一个端口通过第六阀门连通，第一三通的第三个端口与1号注入井的 一侧通过第四阀门连通；
[0011] 所述第四阀门与第一三通的第三个端口通过第二单流阀连通；
[0012] 所述第一氮气车组与1号注入井的一侧通过第七阀门连通；
[0013] 所述1号注入井的井口端设置有第三阀门；
[0014] 所述1号注入井的另一侧与第一氧气在线监测设备的一端连接；
[0015] 所述第一氧气在线监测设备的另一端与第一压力表通过第八阀门连通；
[0016] 所述1号注入井的另一侧与第一单流阀通过第二阀门连通，所述第一阀门与所述 第二阀门连通；
[0017] 所述第三三通的一个端口连接所述第一阀门，所述第三三通的另一个端口连接所 述第九阀门，所述第三三通的第三个端口连接所述注气锅炉；
[0018] 所述第二空气压缩机与所述第二三通的一个端口通过第十三阀门连通，第二泵车 与第二三通的另一个端口通过第十四阀门连通，第二三通的第三个端口与2号注入井的一 侧通过第十二阀门连通；
[0019] 所述第十二阀门与第二三通的第三个端口通过第四单流阀连通；
[0020] 所述第二氮气车组与2号注入井的一侧通过第十五阀门连通；
[0021] 所述2号注入井的井口端设置有第十一阀门；
[0022] 所述2号注入井的另一侧与第二氧气在线监测设备的一端连接；
[0023] 所述第二氧气在线监测设备的另一端与第二压力表通过第十六阀门连通；
[0024] 所述2号注入井的另一侧与第三单流阀通过第十阀门连通，第九阀门与第十阀门 连通。
[0025] 本实用新型所提供的稠油蒸汽吞吐采油的注入装置中，优选地，所述第五阀门、所 述第六阀门、第十三阀门和第十四阀门的两端分别连接有法兰。
[0026] 本实用新型所提供的稠油蒸汽吞吐采油的注入装置中，优选地，所述第一单流阀、 所述第二单流阀、第三单流阀和第四单流阀的两端分别连接有法兰。
[0027] 根据本实用新型的具体实施方案，优选地，可以将多个本实用新型的注入装置进 行连通使用，但要求空气压缩机、氮气车组、压力表、泵车和氧气在线监测设备的数目与注 入井的数目相同，所述注气锅炉的数目小于注入井的数目；更优选地，两口注入井共用一个 注气锅炉。
[0028] 根据本实用新型的具体实施方案，在每次向油井中注入空气前均打入一定量的催 化剂，两口油井在施工过程中保证注汽锅炉不停止运行，以减少启停过程中造成的能源的 浪费。
[0029] 根据本实用新型的具体实施方案，在注汽锅炉运行过程中，空气压缩机可以根据 需要停止运行。
[0030] 本实用新型提供的注入方法可以是多口井一起进行作业，但要求注气锅炉的数量 要小于井的数量，空气压缩机的数量等于井的数量。
[0031] 根据本实用新型的具体实施方案，氧气在线监测设备主要是监测氧气的含量，在 氧气在线监测设备上增加其他功能模块时，也可同时监测氧气含量及压力。当监测到套管 气压力低于预警值或套管气含氧量到达预警值时就会发出警报，这时需要启动氮气车组进 行套管注氮气加压以保证注气采油过程中的安全性。
[0032] 本实用新型提供的上述稠油蒸汽吞吐采油的注入装置在具体进行作业时，具体包 括以下步骤（以含有两口稠油热采井为例）：
[0033] 采用两口稠油热采井同时完井，分别为1号注入井和2号注入井；
[0034] 将高温发泡剂、催化剂通过第一泵车、第六阀门、第二单流阀、第四阀门注入到1 号注入井的井筒中，然后通过第一泵车将1号注入井的井筒体积1. 5倍的顶替液将高温发 泡剂挤到地层中去；
[0035] 启动第一氮气车组通过第七阀门将氮气注入到1号注入井的油套环形空间内；
[0036] 将高温发泡剂、催化剂通过第二泵车、第十四阀门、第四单流阀、第十二阀门注入 到2号注入井的井筒中，然后通过第二泵车将2号注入井的井筒体积1. 5倍的顶替液将高 温发泡剂挤到地层中去；
[0037] 启动第二氮气车组通过第十五阀门将氮气注入到2号注入井的油套环形空间内；
[0038] 启动注汽锅炉向1号注入井的井筒中注入蒸气，打开第一阀门和第二阀门，关闭 第九阀门和第十阀门，启动第二空气压缩机（现场用的空气压缩机可以根据需要启停）向2 号注入井的井筒中注入空气，打开第十三阀门和第十二阀门。在整个生产过程中第三阀门 和第八阀门与第十一阀门和第十六阀门根据是否需要压力表而选择打开或关闭，当需要装 压力表时处于打开状态，当不需要装压力表时处于关闭状态；
[0039] 当1号注入井注的蒸汽达到设计量时，需要施工现场人员倒阀门，在倒阀门过程 中为了保证现场施工人员及设备的安全，第二空气压缩机处于停机状态。打开第十阀门 (此时第四阀门和第十二阀门处于关闭状态），然后关闭第一阀门同时打开第九阀门，一直 到第一阀门完全关闭，第九阀门完全打开；
[0040] 关闭第五阀门和第六阀门，打开第四阀门，启动第一泵车进行打压，当压力达到注 蒸气压力（为了保证地面生产设备及人员的安全，防止高温蒸气返回到地面）时打开第六 阀门将催化剂注入到1号注入井的井筒中，关闭第一泵车和第六阀门，然后启动第一空气 压缩机，待第一空气压缩机的出口压力达到注蒸汽压力时，打开第六阀门向1号注入井中 注入空气；注入空气过程中1号注入井与2号注入井的井套管压力较低时启动相应的氮气 车组进行套管注氮气以保证井筒的安全；
[0041] 进一步地，当2号注入井的注蒸汽量达到设计量时，需要施工现场人员倒阀门，在 倒阀门过程中为了保证现场施工人员及设备的安全，第一空气压缩机处于停机状态。打开 第二阀门（此时第四阀门和第十二阀门处于关闭状态），然后关闭第九阀门同时打开第一 阀门，一直到第九阀门完全关闭，第一阀门完全打开；
[0042] 关闭第十三阀门和第十四阀门，打开第十二阀门，启动第二泵车进行打压，当压力 达到注蒸气压力（为了保证地面生产设备及人员的安全，防止高温蒸气返回到地面）时，打 开第十四阀门将一催化剂注入到2号注入井的井筒中，关闭第二泵车和第十四阀门，然后 启动第二空气压缩机，待第二空气压缩机的出口压力达到注蒸汽压力时，打开第十四阀门 向2号注入井注入空气；注入空气过程中2号注入井与1号注入井的井套管压力较低时启 动相应的氮气车组进行套管注氮气以保证井筒的安全
[0043] 反复循环进行上述步骤，直到1号注入井和2号注入井的蒸汽量与空气量均达到 设计要求，完成蒸汽吞吐采油的注入步骤。
[0044] 本实用新型的注入方法利用井组间的间歇式注入空气与蒸汽及辅助化学药剂，能 够在不停注气锅炉的情况下（如果在现场反复的停炉会造成大量的能量浪费，同时也不利 于设备的保氧），实现井筒之间的转换（利用现场空气压缩机可以在任何时间可以停机的 情况）同时能够保证油套环形空间无氧气，从而保证的井筒的安全。
[0045] 本实用新型提供的注入装置利用井组间的间歇式注入空气与蒸汽及辅助化学药 剂，能够作到在不停蒸气锅炉的情况下实现井筒之间的转换，保证的井筒的安全。
[0046] 本实用新型提供的稠油注空气辅助蒸气吞吐强化采油段塞式注入装置，有利于空 气、蒸气、辅助化学药剂的充分混合，达到空气中的氧气与原油充分反应的目的，有利于本 井及周围临井的安全；同时减少了蒸汽外排，达到了节能减排的目的。
[0047] 本实用新型提供的注气装置适用于多种流体注入油井中，有较大的推广范围，应 用前景广阔。
【附图说明】
[0048] 图1为实施例1中的稠油蒸汽吞吐采油的注入装置的结构示意图。
[0049] 主要附图符号说明
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