一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统技术方案

本发明专利技术公布了一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，涉及石油开发领域，具体是一种用于向井下混相热流体发生器供给、监测、远程控制的系统。所述系统包括氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统、监控系统，所述地面供给系统为井下混相热流体发生器提供工作压力，且所述地面供给系统结构简单、体积小、便于拆装多次使用，可应用于各种环境的井场或海上平台，可有效降低采油成本，监控系统对地面供给系统产生的供给流量、压力、温度以及井下混相热流体发生器运行时的压力、温度进行实时监控，并可实现远程控制，确保生产的精确性和安全性。

A ground supply system for a downhole miscible thermal fluid generator

The invention discloses a ground supply system for underground heat miscible fluid generator, relates to the field of petroleum development, in particular to a system for mixing hot fluid to the underground generator supply, monitoring and remote control. The system comprises an oxidant supply system, fuel supply system, cooling water supply system, ignition system, electric control system, the ground supply system for underground multiphase thermal fluid generator provides working pressure, and the ground supply system has the advantages of simple structure, small volume, convenient disassembly and repeated use, can be used in various environments the site or offshore platform, can effectively reduce the cost of production, monitoring system of ground supply system supply flow, pressure, temperature and the mixed phase thermal fluid generator when the pressure and temperature real-time monitoring, and can realize remote control, ensure the accuracy and safety of production.

【技术实现步骤摘要】
一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统
本专利技术涉及石油开发领域，尤其涉及一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，具体是一种用于向井下混相热流体发生器供给、监测、远程控制的系统。
技术介绍
混相热流体是由高压氧化剂与高压燃料燃烧生成的烟道气结合过热蒸汽而形成的，将混相热流体注入油层提高原油采收率目前在油田中已经开始应用，相对于传统稠油热采技术，混相热流体驱油在提高原油采收率和单井产能效果更加显著。井下混相热流体发生器由顶部连接组件、燃烧组件、汽化组件、螺旋增压组件和喷射组件组成，其工作原理是将氧化剂和燃料供入井下混相热流体发生器燃烧组件内进行增压燃烧，通过冷却水供给系统将冷却水供入井下混相热流体发生器进行冷却，并将冷却后的水喷入汽化腔与燃烧腔内形成的烟道气混合形成高温蒸汽，高温蒸汽与烟道气混合形成混相热流体，混相热流体经由螺旋增压组件增压后经由喷射组件注入地层中，该工艺技术混相热流体热效率高达98％以上，可达到全程可控、零碳排放、节能环保，综合提高采收率和单井产能。然而传统的配套地面供给系统存在一定的缺点：1、结构较为复杂，各部位零部件较多，地面管汇所使用的转角、接头连接较为繁琐，且难以实现多次拆装。2、体积较大，在一些特殊井场环境中作业困难，增加了大量的人力投入和资金投入，导致采油成本较高。3、传统的地面供给系统往往难以对生产情况进行实时监测和远程控制，从而难以确保采油生产的精确性和安全性。4、地面作业流程复杂，由于地层压力原因，地面供给系统进行更换零部件、更换设备、更换管线连接等地面作业时，需考虑防止井下流体自溢，增加了作业流程及作业时间。有鉴于此，本专利技术人凭借多年的相关设计和制造经验，提供一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，该地面供给系统结构简单、体积小、便于拆装多次使用，可应用于各种环境的井场或海上平台，可有效降低采油成本，地面供给系统工作时，可对其产生的供给流量、压力、温度以及井下混相热流体发生器运行时的压力、温度进行实时监控，并可实现远程监控，确保生产的精确性和安全性。本专利技术实施例提供一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，所述系统包括氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统、监控系统；其中所述氧化剂供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述燃料供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述冷却水供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述电点火系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述监控系统分别与所述氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统和井下混相热流体发生器相连接；所述氧化剂供给系统用于将氧化剂干燥、过滤后供入所述井下混相热流体发生器；所述燃料供给系统用于将燃料供入所述井下混相热流体发生器；所述冷却水供给系统用于将不同类型的水过滤、软化后供入所述井下混相热流体发生器；所述电点火系统用于对所述井下混相热流体发生器进行电点火操作，使上述氧化剂、燃料和水在井下混相热流体发生器中形成混相燃烧；所述监控系统用于监测所述氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统和井下混相热流体发生器工作时产生的具体工作参数，并可通过监控系统实现远程传输、控制操作。优选的，本专利技术的氧化剂供给系统包括氧化剂处理装置、气体增压装置、单向阀、压力传感器、温度传感器、流量计量装置、流量控制器、供给管线、井下单向阀；所述氧化剂处理装置将氧化剂进行干燥、过滤处理，随后将处理后氧化剂供入所述气体增压装置进行增压，经增压后的氧化剂经由单向阀、流量计量装置、流量控制器以及井下单向阀通过供给管线供入所述井下混相热流体发生器，作为所述井下混相热流体发生器进行混相燃烧时所应用的氧化剂，所述温度传感器及所述压力传感器位于单向阀和流量计量装置之间，用于实时监测注入氧化剂温度及压力，所述压力传感器、温度传感器、流量计量装置及流量控制器与监控系统相连接，实时向监控系统传输工作参数，并可实现远程控制，所述氧化剂供给系统中加入所述单向阀和所述井下单向阀，简化了地面作业流程并防止井下压力过高而产生的溢流，降低了对氧化剂供给系统损坏的风险。更优选的，本专利技术的所述氧化剂包括贫氧气体、空气、富氧气体，实际生产中根据不同的需求而选择不同的气体作为氧化剂，应用不同氧化剂时，通过调整氧化剂供给系统的注入压力、速度以实现最佳注入参数；所述氧化剂处理装置包括过滤机、干燥机及其他气体处理装置；所述气体增压装置包括空气压缩机、增压泵及其他能为气体提供压力的装置。优选的，本专利技术的燃料供给系统包括燃料供应装置、燃料增压装置、单向阀、压力传感器、温度传感器、流量计量装置、流量控制器、供给管线、井下单向阀；所述燃料供应装置将燃料供入所述燃料增压装置进行增压，经增压后的燃料经由单向阀、流量计量装置、流量控制器以及井下单向阀通过供给管线供入所述井下混相热流体发生器，作为所述井下混相热流体发生器进行混相燃烧时所使用的燃料；所述温度传感器及所述压力传感器位于单向阀和流量计量装置之间，用于实时监测注入燃料温度及压力，所述压力传感器、温度传感器、流量计量装置及流量控制器与监控系统相连接，实时向监控系统传输工作参数，并可实现远程控制，所述燃料供给系统中加入所述单向阀和所述井下单向阀，简化了地面作业流程并防止井下压力过高而产生的溢流，降低了对燃料供给系统损坏的风险。更优选的，本专利技术所述的燃料包括氢气、甲烷、天然气、混合气及其他气体燃料，也包括汽油、柴油及其他液体燃料，应用不同燃料时，通过调整燃料供给系统的注入压力、速度以实现最优化注入参数；燃料供应装置包括油容器、天然气管路、CNG容器、LNG容器等燃料储存压力容器或传输管道。优选的，本专利技术的冷却水供给系统包括水处理装置、冷却水增压装置、单向阀、压力传感器、温度传感器、流量计量装置、流量控制器、供给管线、井下单向阀；所述水处理装置将供给水进行过滤、软化等处理，随后将处理后供给水供入所述冷却水增压装置进行增压，经增压后的供给水经由单向阀、流量计量装置、流量控制器以及井下单向阀通过供给管线供入所述井下混相热流体发生器，作为所述井下混相热流体发生器进行混相燃烧时所使用的冷却剂及供给水；所述温度传感器及所述压力传感器位于单向阀和流量计量装置之间，用于实时监测注入供给水温度及压力，所述压力传感器、温度传感器、流量计量装置及流量控制器与监控系统相连接，实时向监控系统传输工作参数，并可实现远程控制，所述冷却水供给系统中加入所述单向阀和所述井下单向阀，简化了地面作业流程并防止井下压力过高而产生的溢流，降低了对冷却水供给系统损坏的风险。更优选的，本专利技术所述的冷却水包括天然水、软化水、蒸馏水、油田污水、海水及其他不产生水垢的污水，根据现场供水情况来选择相应水处理装置，应用不同冷却水时，通过调整冷却水供给系统的注入压力、速度以实现最佳注入参数；所述水处理装置包括过滤器、海水净化装置或其他对污水进行处理的装置。优选的，本专利技术的电点火系统包括点火器供电装置、点火器开关、井下传输电缆、井下电点火器；所述点火器供电装置与所述点火器开关相连接，经由井下传输电缆与井下电点火器相连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，其特征在于，所述地面供给系统包括氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统以及监控系统；其中所述氧化剂供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述燃料供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述冷却水供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述电点火系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述监控系统分别与氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统和井下混相热流体发生器相连接；所述氧化剂供给系统用于将氧化剂干燥、过滤后供入所述井下混相热流体发生器并提供工作压力；所述燃料供给系统用于将燃料供入所述井下混相热流体发生器并提供工作压力；所述冷却水供给系统用于将不同类型的水过滤、软化后供入所述井下混相热流体发生器并提供工作压力；所述电点火系统用于对所述井下混相热流体发生器进行电点火操作，使上述氧化剂、燃料和冷却水在井下混相热流体发生器中形成混相燃烧；所述监控系统用于监测所述氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统和井下混相热流体发生器工作时产生的具体工作参数，并可通过监控系统实现远程传输、控制操作。

【技术特征摘要】
1.一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，其特征在于，所述地面供给系统包括氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统以及监控系统；其中所述氧化剂供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述燃料供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述冷却水供给系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述电点火系统与所述井下混相热流体发生器相连接，所述监控系统分别与氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统和井下混相热流体发生器相连接；所述氧化剂供给系统用于将氧化剂干燥、过滤后供入所述井下混相热流体发生器并提供工作压力；所述燃料供给系统用于将燃料供入所述井下混相热流体发生器并提供工作压力；所述冷却水供给系统用于将不同类型的水过滤、软化后供入所述井下混相热流体发生器并提供工作压力；所述电点火系统用于对所述井下混相热流体发生器进行电点火操作，使上述氧化剂、燃料和冷却水在井下混相热流体发生器中形成混相燃烧；所述监控系统用于监测所述氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统和井下混相热流体发生器工作时产生的具体工作参数，并可通过监控系统实现远程传输、控制操作。2.如权利要求1所述的一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，其特征在于，所述的氧化剂供给系统包括氧化剂处理装置、气体增压装置、单向阀、压力传感器、温度传感器、流量计量装置、流量控制器、供给管线、井下单向阀；所述氧化剂处理装置将氧化剂进行干燥、过滤处理，随后将处理后氧化剂供入所述气体增压装置进行增压，经增压后的氧化剂经由单向阀、流量计量装置、流量控制器以及井下单向阀通过供给管线供入所述井下混相热流体发生器，作为所述井下混相热流体发生器进行混相燃烧时所使用的氧化剂，所述温度传感器及所述压力传感器位于单向阀和流量计量装置之间，用于实时监测注入氧化剂温度及压力，所述压力传感器、温度传感器、流量计量装置及流量控制器与监控系统相连接，实时向监控系统传输工作参数，并可实现远程控制，所述氧化剂供给系统中加入所述单向阀和所述井下单向阀，简化了地面作业流程并防止井下压力过高而产生的溢流，降低了对氧化剂供给系统损坏的风险。3.如权利要求2所述的一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，其特征在于，所述氧化剂包括贫氧气体、空气、富氧气体，实际生产中根据不同的需求而选择不同的气体作为氧化剂。4.如权利要求1所述的一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统，其特征在于，所述的燃料供给系统包括燃料供应装置、燃料增压装置、单向阀、压力传感器、温度传感器、流量计量装置、流量控制器、供给管线、井下单向阀；所述燃料供应装置将燃料供入所述燃料增压装置进行增压，增压后的燃料经由单向阀、流量计量装置、流量控制器以及井下单向阀通过供给管线供入所述井下混相热流体发生器，作为所述井下混相热流体发生器进行混相燃烧时所使用的燃料；所述温度传感器及所述压力传感器位于单向阀和流量计量装置之间，用于实时监测注入燃料的温度及压力，所述压力传感器、温度传感器、流量计量装置及流量控制器与监控系统相连接，实时向监控系统传输工作参数，并可实现远程控制，所述燃料供给系统中加入所述单向阀和所述井下单向阀，简化了地面作业流程并防止井...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继颖，曹广胜，付强，李春成，计炜，程少伟，王培龙，高超，袁鹏飞，
申请(专利权)人：大庆东油睿佳石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23