稠油开采设备及其使用方法

本申请属于稠油开采，尤其涉及一种稠油开采设备及其使用方法。

背景技术：

1、目前对稠油的热开采主要采用在地面建设蒸汽站锅炉，通过管道将产生的大量热蒸汽输送到各个生产井，从而对井下地层中稠油进行加热吞吐开采，这种开采方式由于传输距离远、地形条件限制多、井筒保温要求高等不利因素的影响，导致注入地层中的蒸汽温度偏低、综合经济效率低下。为了解决上述问题，提出了直接在井下使用小型蒸汽发生器，将产生的蒸汽直接原位注入地层的新型稠油热采技术，然而现有的井下蒸汽发生器结构简单，换热效率低，蒸汽产量不足，不能满足大规模开采需要。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提供一种稠油开采设备及其使用方法，以解决现有的井下蒸汽发生器结构简单，热蒸汽利用率低，换热效率低，蒸汽产量不足，不能满足大规模开采需要的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种稠油开采设备，包括：

3、油管，所述油管适于伸入注入井；

4、第一封隔器和第二封隔器，所述第一封隔器和所述第二封隔器沿上下方向间隔开布置，且适于封闭注入井的工作段，所述工作段具有用于与储油层相对设置的射孔；

5、蒸汽发生器，所述蒸汽发生器适于布置在所述工作段。

6、根据本申请的稠油开采设备，通过将蒸汽发生器适于布置在工作段，且第一封隔器和第二封隔器沿上下方向封闭工作段，使得蒸汽发生器可以产生较高压力的热蒸汽，有利于热蒸汽从射孔注入储油层，提高热蒸汽利用效率；还可以提高蒸汽发生器换热效率，增大热蒸汽产量，提高了较大范围的油层温度，能驱动较大范围内的地下原油，以满足大规模稠油开采的需要，提高稠油产量。

7、根据本申请的一个实施例，所述蒸汽发生器包括：

8、壳体，所述壳体限定出加热腔以及与所述加热腔连通的进水口和出水口；

9、加热器，所述加热器布置于所述加热腔。

10、根据本申请的一个实施例，所述蒸汽发生器还包括：

11、线圈，所述线圈布置在所述壳体的壁面内，所述加热器包括多个加热杆。

12、根据本申请的一个实施例，所述壳体包括：

13、内壁，所述内壁限定出所述加热腔，所述线圈嵌入所述内壁，所述内壁的一端限定出所述进水口；

14、外壁，所述外壁包覆在所述内壁外，且所述出水口贯穿所述内壁和所述外壁。

15、根据本申请的一个实施例，所述蒸汽发生器还包括：

16、第一卡环和第二卡环，所述第一卡环和所述第二卡环沿轴向间隔开布置，所述加热杆间隔开布置于所述第一卡环和所述第二卡环之间。

17、根据本申请的一个实施例，所述第一卡环通过连接柄与所述壳体相连，所述第一卡环与所述壳体间隔开以形成进水间隙，所述第一卡环还可以进水孔。

18、根据本申请的一个实施例，所述进水口的横截面积沿轴向从大到小再到大。

19、根据本申请的一个实施例，所述出水口贯穿所述壳体的侧壁，且沿径向从内到外向背离所述进水口的方向倾斜设置。

20、根据本申请的一个实施例，所述蒸汽发生器还包括：

21、温度传感器，所述温度传感器邻近所述出水口布置；

22、控制装置，所述控制装置与所述温度传感器及所述线圈电连接，用于基于所述温度传感器的信号控制所述线圈的工作参数。

23、第二方面，本申请提供了一种基于如上述所述稠油开采设备的使用方法，包括以下步骤：

24、依次将第二封隔器、蒸汽发生器、第一封隔器用油管连接并放入注入井；

25、控制所述第一封隔器和所述第二封隔器封闭所述注入井的工作段；

26、控制蒸汽发生器工作，至蒸汽产量和温度达到目标值；

27、关闭所述蒸汽发生器；

28、控制所述第一封隔器和所述第二封隔器解封，并从注入井取出所述蒸汽发生器；

29、抽取稠油。

30、根据本申请实施例提供的稠油开采设备的使用方法，通过在蒸汽发生器的使用中配套使用了第一封隔器与第二封隔器，可以将注入井内的工作段与非工作段分开，并在蒸汽发生器内设置有多个加热杆，可以提高蒸汽发生器换热效率，且有利于热蒸汽注入储油层，提高热蒸汽利用效率；同时通过控制系统控制蒸汽发生器工作，以实现稠油开采产量的可控。

31、根据本申请的一个实施例，所述依次将第二封隔器、蒸汽发生器和第一封隔器用油管连接并放入注入井，包括：

32、基于注入井参数，确定第一封隔器、第二封隔器和蒸汽发生器在注入井中的目标位置；

33、基于所述第一封隔器、第二封隔器和蒸汽发生器在注入井中的目标位置，依次将第二封隔器、蒸汽发生器、第一封隔器连接于油管的对应位置，并放入注入井。

34、根据本申请的一个实施例，在所述从注入井取出所述蒸汽发生器之后，所述方法还包括：

35、清洗所述蒸汽发生器。

36、本申请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，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种稠油开采设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的稠油开采设备，其特征在于，所述蒸汽发生器包括：

3.根据权利要求2所述的稠油开采设备，其特征在于，所述蒸汽发生器还包括：

4.根据权利要求3所述的稠油开采设备，其特征在于，所述壳体包括：

5.根据权利要求3所述的稠油开采设备，其特征在于，所述蒸汽发生器还包括：

6.根据权利要求5所述的稠油开采设备，其特征在于，所述第一卡环通过连接柄与所述壳体相连，所述第一卡环与所述壳体间隔开以形成进水间隙，所述第一卡环还可以设置进水孔。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的稠油开采设备，其特征在于，所述进水口的横截面积沿轴向从大到小再到大。

8.根据权利要求2-5中任一项所述的稠油开采设备，其特征在于，所述出水口贯穿所述壳体的侧壁，且沿径向从内到外向背离所述进水口的方向倾斜设置。

9.根据权利要求3-5中任一项所述的稠油开采设备，其特征在于，还包括：

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的稠油开采设备的使用方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的使用方法，其特征在于，所述依次将第二封隔器、蒸汽发生器和第一封隔器用油管连接并放入注入井，包括：

12.根据权利要求10或11所述的使用方法，其特征在于，在所述从注入井取出所述蒸汽发生器之后，所述方法还包括：

技术总结
本申请公开了一种稠油开采设备及其使用方法，属于稠油开采技术领域。稠油开采设备包括油管、第一封隔器、第二封隔器及蒸汽发生器，油管适于伸入注入井；第一封隔器和第二封隔器沿上下方向间隔开布置，且适于封闭注入井的工作段，工作段具有用于与储油层相对设置的射孔；蒸汽发生器适于布置在工作段。本申请的稠油开采设备，通过将蒸汽发生器适于布置在工作段，且第一封隔器和第二封隔器沿上下方向封闭工作段，使得蒸汽发生器可以产生较高压力的热蒸汽，有利于热蒸汽注入储油层，提高热蒸汽利用效率；还可提高蒸汽发生器换热效率，增大热蒸汽产量，以满足大规模稠油开采的需要，提高稠油产量。

技术研发人员：咸玉席,刘宗军
受保护的技术使用者：中国科学技术大学先进技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15