油页岩注氮气热采系统技术方案

本发明专利技术为一种油页岩注氮气热采系统，包括井下加热装置、井下采油装置和地面处理装置，井下加热装置包括第一隔热管和制氮装置，第一隔热管上设置有点火器，制氮装置的氮气输出口与第一隔热管的内部相连通，第一隔热管的底部开设有注气孔；井下采油装置包括第二隔热管，第二隔热管上设置有抽油泵，采出井通过地层孔隙以及裂缝与注热井相连通；地面处理装置包括相连接的一级油气分离装置和二级油气分离装置，一级油气分离装置的进液口与的第二隔热管连接，一级油气分离装置的出液口和二级油气分离装置的出液口均与集油管线连接。本发明专利技术解决了页岩油热采现场实施难度大、经济成本高、加热效率低的技术问题。热效率低的技术问题。热效率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
油页岩注氮气热采系统


[0001]本专利技术涉及页岩油开发
，尤其涉及一种油页岩注氮气热采系统。

技术介绍

[0002]中国油页岩含量资源十分丰富，资源量位居世界第四，技术可采量位居世界第三，页岩油是我国石油资源的重要接替来源，关系着国内能源安全。
[0003]现阶段，我国低、中成熟度油页岩开发一直未取得实质性工业化突破，目前最有效的方式是加热开采，我国常用的加热方式有注热蒸汽加热技术，而国外的加热方式有无线射频加热技术、埃克森
–
美孚公司的Electrofrac TM技术以及壳牌公司E-ICP加热技术等。但何种技术又存在以下问题：
[0004]一、注热蒸汽加热技术，需要有极高的干度，投入费用高，而且注入蒸汽在井底冷凝成水，会对地层造成伤害，严重水敏会造成地层孔隙完全堵死，油气无法流动。
[0005]二、无线射频加热技术，需要功率大，现场实现较为困难；
[0006]三、Electrofrac TM技术，投入费用高，操作复杂，技术难度大；
[0007]四、E-ICP加热技术，较难控制，地下需要建立冷冻隔离墙，对加热器要求高，容易烧毁加热器。
[0008]针对相关技术中页岩油热采现场实施难度大、经济成本高、加热效率低的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
[0009]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种油页岩注氮气热采系统，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种油页岩注氮气热采系统，供热稳定，能够满足页岩油开发过程中所需的热量需求，操作难度低、安全性高，有效提高加热效率，减小对地层的伤害。
[0011]本专利技术的目的可采用下列技术方案来实现：
[0012]本专利技术提供了一种油页岩注氮气热采系统，所述油页岩注氮气热采系统包括井下加热装置、井下采油装置和地面处理装置，
[0013]所述井下加热装置包括位于注热井内的第一隔热管和向所述注热井内输送氮气的制氮装置，所述第一隔热管上设置有点火器，所述点火器随所述第一隔热管下入至所述注热井内油页岩层，所述第一隔热管的内部设置有与所述点火器连接的点火电缆，所述制氮装置的氮气输出口与所述第一隔热管的内部相连通，所述第一隔热管的底部开设有供所述氮气输出至所述注热井内的注气孔；
[0014]所述井下采油装置包括位于采出井内的第二隔热管，所述第二隔热管上设置有抽油泵，所述抽油泵随所述第二隔热管下入至所述采出井内油页岩层，所述第二隔热管的内部设置有与所述抽油泵连接的抽油杆，所述采出井通过地层孔隙以及裂缝与所述注热井相
连通；
[0015]所述地面处理装置包括对油液中的气体进行分离的一级油气分离装置和对油液中剩余的湿气进行去除的二级油气分离装置，所述一级油气分离装置的进液口与所述的第二隔热管连接，所述一级油气分离装置的出气口和所述二级油气分离装置的进气口连接，所述二级油气分离装置的出气口与尾气点燃装置连接，所述一级油气分离装置的出液口和所述二级油气分离装置的出液口均与集油管线连接。
[0016]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一隔热管在所述注热井内沿竖直方向设置，所述第一隔热管的顶端位于所述注热井的井口处，所述点火器设置于所述第一隔热管的底端。
[0017]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一隔热管与位于所述注热井内的第一套管之间设置有第一封隔器，且所述第一封隔器位于所述点火器的上方。
[0018]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一隔热管由顺序连接的多段组成，相邻两段所述第一隔热管之间设置有扶正器。
[0019]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一隔热管的底端连接有花管，所述注气孔开设于所述花管上。
[0020]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述井下加热装置还包括连续管，所述点火电缆位于所述连续管的内部，所述连续管的一端穿过所述第一隔热管的内部并延伸至所述第一隔热管的底端，所述连续管的另一端位于地面上并与绞车连接。
[0021]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述注热井的井口上方设置有对所述连续管进行支撑的鹅颈架。
[0022]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述注热井的井口处设置有密封器和防喷器，所述防喷器的底部与所述第一隔热管连接，所述密封器的底部与所述防喷器的顶部连接，所述连续管依次穿过所述密封器和所述防喷器并伸入至所述第一隔热管的内部。
[0023]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述制氮装置的氮气输出口通过所述密封器与所述第一隔热管的内部相连通。
[0024]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述井下加热装置还包括监测所述注热井内氮气温度的监测电缆，所述监测电缆与所述监测控制器电性连接。
[0025]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二隔热管在所述采出井内沿竖直方向设置，所述第二隔热管的顶端位于所述采出井的井口处，所述抽油泵设置于所述第二隔热管的底端；
[0026]所述抽油杆的顶端与地面上的抽油机连接，所述抽油杆的底端与所述抽油泵连接。
[0027]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二隔热管与位于所述采出井内的第二套管之间设置有第二封隔器，且所述第二封隔器位于所述抽油泵的上方。
[0028]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述井下采油装置还包括捞样筒和/或测试棒，所述捞样筒和/或测试棒通过地面上的多功能撬下入至所述采出井内。
[0029]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述地面处理装置还包括对油液中的含硫杂质进行去除的脱硫装置，所述脱硫装置位于所述二级油气分离装置与所述尾气点燃装置之间，所述脱硫装置的进气口与所述二级油气分离装置的出气口连接，所述脱硫装置的出气口与
所述尾气点燃装置的进气口连接；
[0030]所述脱硫装置的出液口与所述集油管线连接。
[0031]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述一级油气分离装置与所述二级油气分离装置之间设置有冷却器，所述冷却器的进气口与所述一级油气分离装置的出气口连接，所述冷却器的出气口与所述二级油气分离装置的进气口连接，所述冷却器的出液口与所述集油管线连接。
[0032]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述地面处理装置还包括对输送至所述集油管线的油液量进行计量的液体计量装置，所述液体计量装置的进液口分别与所述一级油气分离装置的出液口、所述二级油气分离装置的出液口、所述脱硫装置的出液口以及所述冷却器的出液口连接，所述液体计量装置的出液口与所述集油管线连接。
[0033]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述地面处理装置还包括对外排的气体进行计量的气体计量装置，所述气体计量装置的进气口与所述脱硫装置的出气口连接，所述气体计量装置的出气口与所述尾气点燃装置连接，且所述气体计量装置的进气口还与所述液体计量装置的出气口连接。
[0034]由上所述，本专利技术的油页岩注氮气热采系统的特点及优点是：
[0035]一、点火器随第一隔热管下入至注热井内油页岩层，第一隔热管的内部设置有与点火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油页岩注氮气热采系统，其特征在于，所述油页岩注氮气热采系统包括井下加热装置、井下采油装置和地面处理装置，所述井下加热装置包括位于注热井内的第一隔热管和向所述注热井内输送氮气的制氮装置，所述第一隔热管上设置有点火器，所述点火器随所述第一隔热管下入至所述注热井内油页岩层，所述第一隔热管的内部设置有与所述点火器连接的点火电缆，所述制氮装置的氮气输出口与所述第一隔热管的内部相连通，所述第一隔热管的底部开设有供所述氮气输出至所述注热井内的注气孔；所述井下采油装置包括位于采出井内的第二隔热管，所述第二隔热管上设置有抽油泵，所述抽油泵随所述第二隔热管下入至所述采出井内油页岩层，所述第二隔热管的内部设置有与所述抽油泵连接的抽油杆，所述采出井通过地层孔隙以及裂缝与所述注热井相连通；所述地面处理装置包括对油液中的气体进行分离的一级油气分离装置和对油液中剩余的湿气进行去除的二级油气分离装置，所述一级油气分离装置的进液口与所述的第二隔热管连接，所述一级油气分离装置的出气口和所述二级油气分离装置的进气口连接，所述二级油气分离装置的出气口与尾气点燃装置连接，所述一级油气分离装置的出液口和所述二级油气分离装置的出液口均与集油管线连接。2.如权利要求1所述的油页岩注氮气热采系统，其特征在于，所述第一隔热管在所述注热井内沿竖直方向设置，所述第一隔热管的顶端位于所述注热井的井口处，所述点火器设置于所述第一隔热管的底端。3.如权利要求2所述的油页岩注氮气热采系统，其特征在于，所述第一隔热管与位于所述注热井内的第一套管之间设置有第一封隔器，且所述第一封隔器位于所述点火器的上方。4.如权利要求2所述的油页岩注氮气热采系统，其特征在于，所述第一隔热管由顺序连接的多段组成，相邻两段所述第一隔热管之间设置有扶正器。5.如权利要求2所述的油页岩注氮气热采系统，其特征在于，所述第一隔热管的底端连接有花管，所述注气孔开设于所述花管上。6.如权利要求1所述的油页岩注氮气热采系统，其特征在于，所述井下加热装置还包括连续管，所述点火电缆位于所述连续管的内部，所述连续管的一端穿过所述第一隔热管的内部并延伸至所述第一隔热管的底端，所述连续管的另一端位于地面上并与绞车连接。7.如权利要求6所述的油页岩注氮气热采系统，其特征在于，所述注热井的井口上方设置有对所述连续管进行支撑的鹅颈架。8.如权利要求6所述的油页岩注氮气热采系统，其特征在于，所述注热井的井口处设置有密封器和防喷器，所述防喷器的底部与所述第一隔热管连接，所述密封器的底部与所述防喷器的顶部连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉昌，赵永仁，金兆勋，程玉新，王大伟，吴一尘，韩耀龙，孙田，孙贺，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：