专利名称：稠油热采井筒加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油开采设备，是用于稠油热采井的一种通过蒸汽的热 传递加热井筒原油的加热器，即稠油热采井筒加热器。
技术背景随着石油的开采不断深入，开采难度大，技术要求高的特、超稠油油藏相继 进入了工业性开采时期。目前解决特、超稠油开采过程中原油举升工艺技术问 题，主要是通过井筒原油加热、降粘工艺技术来实现。现在使用的工艺技术有 两种，第一种是采用双管井，这种油井有两根油管， 一根作为主管采油，另一 根作为副管用于注蒸汽伴热，利用蒸汽直接加热井筒中的原油，使原油粘度降 低，提高流动性，便于井下抽油泵抽油，将原油顺利的举升到地面。由于特、 超稠油的粘度大、流动性差，开采过程中的原油举升工艺难度加大。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种稠油热采井筒加热器，该加热器完全可以解 决特、超稠油开采过程中的井筒原油加热、降粘，提高流动性的问题，而且整 个工艺结构简单、安全可靠、能耗和成本较低。本实用新型是这样实现的包括井口螺栓螺帽l、井口大四通2、丝堵3、多功能钢圈4、蒸汽进口阀5、蒸汽进口短节6、油井套管头7、加热管悬挂头 8、石墨密封圈9、进汽加热管IO、油井套管接箍ll、油管接箍12、油井套管 13、加热管接箍14、油管15、抽油杆16、抽油泵17、筛管18、环形散热器19、 出汽加热管20、蒸汽出口阀21、蒸汽出口短节22，油管接箍12内装有油管15、 抽油杆16，井口大四通2与油井套管头7通过井口螺栓螺帽1连接，井口大四通2与丝堵3连接，进汽加热管10与丝堵3连接，热管悬挂头8套接在进汽加 热管10上，油井套管13通过油井套管接箍11与油井套管头7连接，加热管接 箍14套在进汽加热管10上，抽油泵17上装有筛管18。多功能钢圈4上设有侧孔，多功能钢圈4的侧孔分别与进汽加热管10、出 汽加热管20连接，进汽加热管10、出汽加热管20以热管悬挂头8悬挂在多功 能钢圈4上，进汽加热管IO、出汽加热管20下部连接环形散热器19。环形散热器19与进汽加热管10、出汽加热管20采用锥管螺纹连接。加热管悬挂头8与多功能钢圈4采用动配合座在多功能钢圈4垂直孔的肩台 上，石墨密封圈9夹在加热管悬挂头8、多功能钢圈4之间。丝堵3与多功能钢圈4采用锥型螺纹连接，多功能钢圈4夹在井口大四通2、 油井套管头7之间，以井口螺栓螺帽1压紧固定密封。蒸汽进口短节6与多功能钢圈4采用锥管螺纹连接，蒸汽进口阀5与蒸汽进 口短节6采用锥管螺纹连接，蒸汽出口短节22与多功能钢圈4采用锥管螺纹连 接，蒸汽出口阀21与蒸汽出口短节22采用锥管螺纹连接。井口大四通2与油井套管头7之间设有蒸汽进口短节6。井口大四通2与蒸汽进口阀5连接。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:将常规油井井口大四通与套 管头之间的密封钢圈做变型设计，使其既能起到密封作用，又能按特殊工艺要 求有可以悬挂加热管的功能，这种特殊的密封钢圈称作多功能钢圈。在油井井 筒内将两根加热管悬挂在多功能钢圈上，两根加热管与井底油层部位的环形散 热器连接，两根加热管的上端与多功能钢圈通向外部的两个侧孔相通，多功能 钢圈的两个通向外部的侧孔可以与地面蒸汽管汇连接。环形散热器、两根加热 管、地面蒸汽管汇连接后，整个系统形成一个完整的回路，蒸汽有进口，有出口。蒸汽的热能通过环形散热器将井筒中的原油加热，达到降低原油粘度，提 高流动性的目的。发明的效果采用上述井筒加热器，可以利用稠油热采井现有的蒸汽管汇，新增加设备很 少，本实用新型的主体部分是新增加的多功能钢圈、两根加热管，环形散热器。 因此，整套工艺具有构造简单，安装、维护方便的优点。单井设备投资只需要 空心抽油杆电加热设备的五分之一。蒸汽加热还可以避免用电不当所造成的火 灾事故。而日运行故障少。生产试验结果表明，采用井筒蒸汽加热器完全可以 解决特、超稠油开采过程中井筒原油加热、降粘问题，而且，运行成本仅为空 心抽油杆电加热工艺技术的二分之一。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。图1是本实用新型的热采井口大四通以下及井筒上半部分结构图。图2是本实用新型的热采井井底部分及环形散热器结构图。 图3是本实用新型的多功能钢圈结构图。
具体实施方式
如附图1所示，加热管悬挂头8与多功能钢圈4采用动配合座在多功能钢圈 4垂直孔的肩台上，石墨密封圈9夹在加热管悬挂头8、多功能钢圈4之间，依 靠进汽加热管10、出汽加热管20、环形散热器19的重量压紧石墨密封圈9实 现密封，丝堵3与多功能钢圈4采用锥型螺纹连接，多功能钢圈4夹在井口大 四通2、油井套管头7之间，依靠井口螺栓螺帽1压紧固定密封，蒸汽进口短 节6与多功能钢圈4采用锥管螺纹连接，蒸汽进口阀5与蒸汽进口短节6采用 锥管螺纹连接，蒸汽出口短节22与多功能钢圈4采用锥管螺纹连接，蒸汽出口 阀21与蒸汽出口短节22采用锥管螺纹连接。如附图2所示抽油泵17上装有筛管18，进汽加热管IO、出汽加热管20 以靠加热管悬挂头8悬挂在多功能钢圈4，进汽加热管IO、出汽加热管20下部 连接环形散热器19。如附图3所示，多功能钢圈上设有侧孔。多功能钢圈4的侧孔分别与进汽加热管10、出汽加热管20连接，环形散热 器19用钢管焊接成型，环形散热器(19)与进汽加热管(10)、出汽加热管(20) 采用锥管螺纹连接， 工作过程蒸汽进口阔5、蒸汽出口阀21与地面蒸汽管汇连接，打开蒸汽进口阀5、 蒸汽出口阀21，蒸汽通过蒸汽进口阀5、蒸汽进口短节6流经多功能钢圈4的 侧孔，再通过多功能钢圈4的垂直孔流入进汽加热管10、环形散热器19，蒸汽 经过环形散热器19换热后流向出汽加热管20，再经多功能钢圈4另一侧的出 口流过蒸汽出口短节22、蒸汽出口阀21流出。蒸汽的热能经过环形散热器19散热、热交换后，将井筒中的原油加热、降 粘。加热温度的高低可以由蒸汽进口阀5、蒸汽出口阀21控制，从蒸汽出口阀 21流出的热水可以用做计量站冬季站区保温，也可以与出油管线并起来敷设， 流入储油大罐，为出油管线和储油大罐保温，使热能得以充分利用。实用新型适用于直径178毫米套管、采用直径60毫米油管的稠油热采井， 或直径245毫米套管、采用直径73毫米油管的稠油热采井。
权利要求1、一种稠油热采井简加热器，包括井口螺栓螺帽(1)、井口大四通(2)、丝堵(3)、多功能钢圈(4)、蒸汽进口阀(5)、蒸汽进口短节(6)、油井套管头(7)、加热管悬挂头(8)、石墨密封圈(9)、进汽加热管(10)、油井套管接箍(11)、油管接箍(12)、油井套管(13)、加热管接箍(14)、油管(15)、抽油杆(16)、抽油泵(17)、筛管(18)、环形散热器(19)、出汽加热管(20)、蒸汽出口阀(21)、蒸汽出口短节(22)，油管接箍(12)内装有油管(15)、抽油杆(16)，其特征在于井口大四通(2)与油井套管头(7)通过井口螺栓螺帽(1)连接，井口大四通(2)与丝堵(3)连接，进汽加热管(10)与丝堵(3)连接，热管悬挂头(8)套接在进汽加热管(10)上，油井套管(13)通过油井套管接箍(11)与油井套管头(7)连接，加热管接箍(14)套在进汽加热管(10)上，抽油泵(17)上装有筛管(18)。
2、 根据权利要求1所述的一种稠油热采井简加热器，其特征在于多功能 钢圈(4)上设有侧孔，多功能钢圈(4)的侧孔分别与进汽加热管(10)、出汽 加热管(20)连接，进汽加热管(10)、出汽加热管(20)以热管悬挂头(8) 悬挂在多功能钢圈(4)上，进汽加热管(10)、出汽加热管(20)下部连接环 形散热器(19)。
3、 根据权利要求1所述的一种稠油热采井简加热器，其特征在于环形散 热器(19)与进汽加热管(10)、出汽加热管(20)采用锥管螺纹连接。
4、 根据权利要求l所述的一种稠油热采井简加热器，其特征在于加热管 悬挂头(8)与多功能钢圈(4)采用动配合座在多功能钢圈(4)垂直孔的肩台 上，石墨密封圈(9)夹在加热管悬挂头(8)、多功能钢圈(4)之间。
5、 根据权利要求1所述的一种稠油热采井简加热器，其特征在于丝堵(3)与多功能钢圈(4)采用锥型螺纹连接，多功能钢圈(4)夹在井口大四通(2)、 油井套管头(7)之间，以井口螺栓螺帽(1)压紧固定密封。
6、 根据权利要求1所述的一种稠油热采井简加热器，其特征在于蒸汽进口短节(6)与多功能钢圈(4)采用锥管螺纹连接，蒸汽进口阀(5)与蒸汽进 口短节(6)采用锥管螺纹连接，蒸汽出口短节(22)与多功能钢圈(4)采用 锥管螺纹连接，蒸汽出口阀(21)与蒸汽出口短节(22)采用锥管螺纹连接。
7、 根据权利要求1所述的一种稠油热采井简加热器，其特征在于井口大 四通(2)与油井套管头(7)之间设有蒸汽进口短节(6)。
8、 根据权利要求1所述的一种稠油热采井简加热器，其特征在于井口大 四通(2)与蒸汽进口阀(5)连接。
专利摘要一种稠油热采井简加热器，包括井口大四通(2)、多功能钢圈(4)、环形散热器(19)等，井口大四通(2)与油井套管头(7)通过井口螺栓螺帽(1)连接，井口大四通(2)与丝堵(3)连接，进汽加热管(10)与丝堵(3)连接，热管悬挂头(8)套接在进汽加热管(10)上，油井套管(13)通过油井套管接箍(11)与油井套管头(7)连接，加热管接箍(14)套在进汽加热管(10)上，抽油泵(17)上装有筛管(18)，具有构造简单，安装、维护方便的优点。单井设备投资只需要空心抽油杆电加热设备的五分之一。蒸汽加热还可以避免用电不当所造成的火灾事故。而日运行故障少。
文档编号E21B43/24GK201090203SQ20072017319
公开日2008年7月23日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者商昌柱 申请人:中国石油天然气股份有限公司