[发明专利]海上稠油开采涡轮驱动离心泵系统及注汽和采油方法

权利要求书

1.一种海上稠油开采涡轮驱动离心泵系统，包括井下组件和地面组件，其特征在于，所述井下组件包括悬挂器、第一油管、涡轮、第二油管、上开关滑套、离心泵、下开关滑套、尾管、套管、封隔器以及注汽管线；

所述第一油管的上端与所述悬挂器连接，下端与所述涡轮的上端可拆卸的连接；

所述涡轮的下端通过第一接头与所述上开关滑套的上端连接，所述涡轮上设置有涡轮排出口，所述第一接头上开设有第一注蒸汽孔，所述上开关滑套上设有上开关滑套开口；

所述第二油管套设在所述悬挂器、所述第一油管和所述涡轮形成的整体外，所述第二油管的下端与所述第一接头连接；

所述上开关滑套的下端与所述离心泵的上端可拆卸的连接；所述离心泵的下端与所述下开关滑套的上端可拆卸的连接；所述离心泵上设置有离心泵排出口；

所述下开关滑套的下端与所述尾管的上端可拆卸的连接，所述下开关滑套上设置有下开关滑套开口，所述尾管上开设有第二注蒸汽孔；

所述套管套设在所述第二油管、第一接头、上开关滑套、离心泵、下开关滑套和尾管形成的整体外，所述套管的上端伸出地面并与地面固定；

所述封隔器套设在所述离心泵或尾管外，用于对所述离心泵与所述套管之间的空间进行密封；

所述注汽管线上端与所述上开关滑套开口连接，下端与所述尾管上的第二注蒸汽孔连接；

所述地面组件包括储油罐、过滤器、注水泵以及电动机；

所述储油罐通过第一管线与所述套管连接；所述注水泵通过第二管线与所述第一油管的上端连接；所述第二油管上端通过第三管线连接过滤器后通入所述注水泵；所述电动机与所述注水泵连接。

2.根据权利要求1所述的海上稠油开采涡轮驱动离心泵系统，其特征在于，还包括保护器；所述保护器设置于所述涡轮与所述第一接头之间，所述保护器的上端与涡轮可拆卸的连接，所述保护器的下端与所述第一接头螺纹连接，所述保护器内充满润滑油并有动压止推轴承以承担系统轴向力。

3.根据权利要求1所述的海上稠油开采涡轮驱动离心泵系统，其特征在于，所述尾管内设置有安全阀。

4.根据权利要求1所述的海上稠油开采涡轮驱动离心泵系统，其特征在于，还包括上开关滑套液压管线，所述上开关滑套液压管线与所述上开关滑套连接，用于控制上开关滑套的打开与关闭。

5.根据权利要求1所述的海上稠油开采涡轮驱动离心泵系统，其特征在于，还包括下开关滑套液压管线，所述下开关滑套液压管线与所述下开关滑套连接，用于控制下开关滑套的打开与关闭。

6.一种基于权利要求1到5任一项所述的海上稠油开采涡轮驱动离心泵系统的注汽方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)打开上开关滑套并关闭下开关滑套；

2)从第一油管和第二油管之间的环空注入蒸汽，蒸汽顺着涡轮和上开关滑套之间的第一接头上的第一注蒸汽孔注入上开关滑套中；

3)由于上开关滑套处于打开状态，蒸汽由上开关滑套开口排出，并顺着注汽管线一直注入尾管，从而完成注汽；此时，由于下开关滑套处于关闭状态，蒸汽不会从下开关滑套开口进入下开关滑套并沿离心泵返回地面。

7.一种基于权利要求1到5任一项所述的海上稠油开采涡轮驱动离心泵系统的采油方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、关闭上开关滑套并打开下开关滑套；

b、注入动力液：动力液由地面组件中的注入泵增压通过第一油管注入，其中，大部分动力液经过涡轮的驱动轴高速转动，并由涡轮排出口排出，排出后通过第一油管和第二油管的环空举升至地面，此时，由于上开关滑套处于关闭状态，动力液不能沿注汽通道进入油藏；

c、油藏液体被离心泵抽吸，此时，由于下开关滑套处于打开状态，油藏液体从下开关滑套开口进入下开关滑套中，经过离心泵并从离心泵排出口排出，再经过套管与第二油管之间的环空举升至地面进入储油罐。