[发明专利]一种水力低频振动提高原油采收率的装置及其应用

说明书

本发明涉及一种水力低频振动提高原油采收率的装置及其应用，包括：动力系统包括驱动转子系统旋转的动力源；转子系统包括垂直转动管及设置在垂直转动管底端的水平转盘，垂直转动管底部及水平转盘上设置有流道，垂直转动管内可用于液体介质的流动；振击系统包括垂直分隔管柱及设置在垂直分隔管柱内的环形重锤，环形重锤可在液体介质的压力下实现上下移动；定子系统的底部设置有流道，可与水平转盘上的流道实现相通，用于液体介质的排出。本发明的振动频率可以由电机转速控制，振击功率由地面泵注液体的压力控制，两者独立控制，互不干扰；另可借助原有油管置于井筒之中，不需要清理管柱，既可直接作用于需要处理的地层，又方便后续生产。

技术领域

本发明涉及一种水力低频振动提高原油采收率的装置及其应用，属于油藏原油提高采收率技术领域。

背景技术

随着我国石油、天然气开发的不断深入，低渗油藏已经成为石油行业发展的重要潜力，然而在开发中后期由于低渗、特低渗油藏渗透率极低、天然微裂缝发育，普遍存在水窜严重、产量低、开采效果差。因此，亟需辅助开发技术手段提高油藏内部原油动用程度和采收率。

低频振动采油作为一种新型的物理采油方式，利用人工振动将能量以低频机械波的形式直接或间接作用于地层，通过振动波在地层的传播，使储层和流体产生不同的物理和化学变化，改善油层渗流条件，达到油水井增产增注目的。该方法凭借其无污染、成本低、见效快、适应性强、工艺简单等特点在一系列的矿场应用中都取得了较好的开发效果。与此同时，低频波动采油技术的应用也逐渐由单一技术向复合技术发展，目前如关于振动复合化学封堵技术、振动复合表面活性剂驱油技术、振动复合稠油蒸汽降粘(或催化降粘)技术、振动复合酸压增产技术等均在理论与实验研究方面取得了一定进展。石油工作者针对该技术的作用机理、配套设备、施工工艺等进行了一系列的理论和实验研究。

然而，目前矿场所应用的低频振动装备普遍存在如下弊端：设备复杂，操作不便；占据矿场地面面积较大，特别是振击设备；作业时需要清理井内管柱，影响后续生产；无法实时调整作业参数(振动频率、振动幅度等)。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、安装布设方便、工作性能可靠，且能够实现振动参数即时调整的水力低频振动提高原油采收率的装置。

本发明还提供一种利用上述装置来提高原油采收率的操作方法。

本发明的技术方案如下：

一种水力低频振动提高原油采收率的装置，包括动力系统、转子系统、振击系统和定子系统，其中：

动力系统，设置在定子系统内，包括驱动转子系统旋转的动力源；

转子系统，设置在定子系统内，包括垂直转动管及设置在垂直转动管底端的水平转盘，垂直转动管底部及水平转盘上设置有流道，垂直转动管内可用于液体介质的流动；

振击系统，设置在定子系统内，包括垂直分隔管柱及设置在垂直分隔管柱内的环形重锤，环形重锤可在液体介质的压力下实现上下移动；

定子系统的底部设置有流道，可与水平转盘上的流道实现相通，用于液体介质的排出。

优选的，所述动力源选用电机，电机与垂直转动管传动连接。

优选的，所述电机通过齿轮系与垂直转动管传动连接。

优选的，所述垂直转动管的顶端通过转动接头与油管连接。此设计的好处在于，通过转动接头，在垂直转动管转动的同时可有效防止油管发生相对转动，避免油管发生拧绕。

优选的，所述垂直分隔管柱的上部设置为一倾斜撞击面，环形重锤上设置有与倾斜撞击面相适应的倾斜面。

优选的，所述倾斜撞击面的倾斜夹角为10-45°。