[发明专利]用于降低热损失的井筒以及方法

说明书

技术领域

本发明属于一种油田注汽技术和采油工艺技术，特别涉及一种降低热损失的井筒以及方法。

背景技术

在热力开采稠油的过程中，普遍存在井筒热量损失的问题，这是因为注汽蒸汽是具有一定能量的湿饱和蒸汽，注汽蒸汽到达井口干度一般70％左右，温度为350℃左右，而地层温度一般在100℃左右。高温物体注汽蒸汽必然会向低温物体地层传热，注汽蒸汽的热量即存在损失，其结果一方面造成注入井筒的蒸汽干度下降，湿蒸汽中含水增加，导致到达井底蒸汽携带能量降低，不能有效的驱替原油，从而降低了蒸汽的热利用率，另一方面随着注汽次数和时间的增加，套管长期处于高温高压状态而发生损坏。

根据井筒传热基本理论，降低井筒热损失的关键是如何减少井筒总传热系数，即增大总热阻。由于油井井筒结构的特殊性，使注汽井井筒的传热过程更加复杂，造成井筒热损失的因素也是多方面的。例如，井筒结构、油管套管的材质，固井的方式及质量，油套环空介质的充满状态等。在众多的影响因素中，井筒隔热效果直接影响井底蒸汽干度，井底蒸汽干度又是热采的关键参数，井底蒸汽干度因此是众多因素中最有效的因素。因此只有改善井筒隔热系统的隔热效果才能有效可行的降低注汽井筒热损失。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供了一种降低热损失的井筒以及方法，其能够降低井筒的热损失，以提高井筒的开采效率。

本发明的具体技术方案是：

一种用于降低热损失的井筒，它包括套管、穿设在所述套管内的油管，所述套管和所述油管自地面伸入油层中，其特征在于：所述套管和所述油管之间形成环形空间，所述井筒还包括设置在地面上方的井口件，所述井口件具有用于与所述油管相连通的第一流道以及用于与所述环形空间相连通的第二流道，所述第一流道与所述第二流道相隔离，所述井筒还包括设置在油层上方且位于所述环形空间内的封隔器以及设置在所述封隔器上方的汽水分离装置，所述汽水分离装置具有用于分离出饱和水的第一分离口以及用于分离出干蒸汽的第二分离口，所述第一分离口与所述环形空间相连通，所述第二分离口用于与油层相连通。

优选地，所述汽水分离装置包括自上而下连通的旋流分离室和扩容分离室，所述旋流分离室内设有旋流分离片以实现汽水的旋流分离；所述扩容分离室的横截面直径大于所述旋流分离室以实现汽水的扩容分离；在所述扩容分离室内还设置有一中心管，所述中心管具有与所述旋流分离室相对的通道，所述扩容分离室的下部与所述第一分离口相连通。

优选地，所述中心管的通道与第二分离口相连通。

优选地，所述中心管的外壁上设置有沿其自身径向延伸的阻隔分离片以实现汽水的阻隔分离，所述第一分离口位于所述阻隔分离片的下方。

优选地，在所述阻隔分离片的下方还设置有与所述扩容分离室相连通的集水室，所述第一分离口开设在所述集水室的底部。

优选地，所述阻隔分离片由中心向外逐渐向下倾斜。

优选地，所述第一流道和所述第二流道相平行。

本发明还公开了一种降低井筒热损失的注汽方法，其特征在于，它包括以下步骤：

向井筒内注入蒸汽；

对注入井筒内的蒸汽进行汽水分离以得到饱和水和干蒸汽；

将汽水分离后得到的饱和水引入套管与油管之间的环形空间中，以使得饱和水对油管进行保温；

将汽水分离后得到的干蒸汽引入油层中。

优选地，它还包括以下步骤：将进入环形空间的饱和水反排至地面，并从井口导出。

本发明采用以上方法以及结构，利用饱和水能量抵消井筒热能损失，从而保护井筒内蒸汽能量，提高注汽质量及井底蒸汽干度。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1显示了本发明中井筒的结构示意图。

图2显示了本发明中汽水分离装置的结构示意图。

以上附图的附图标记：1、井口件；11、第一流道；12、第二流道；2、油管；3、汽水分离装置；31、第一分离口；32、第二分离口；4、封隔器；5、环形空间；6、套管；10、地面；20、地层；30、油层；33、旋流分离室；331、旋流分离片；34、扩容分离室；35、中心管；351、通道；36、阻隔分离片；37、集水室。