淺層油砂原位開發(fā)工藝應(yīng)用裝備的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及采收淺層油砂粘附原油的裝置，特別是淺層油砂原位開發(fā)工藝應(yīng)用裝備。
【背景技術(shù)】
[0002]油砂又被稱作瀝青砂或焦油砂，形成于白堊紀(jì)，是一種瀝青、沙、粘土和水的混合物，其中的瀝青含量為7% — 14%，沙和粘土等礦物總體含量為80% — 85%，水含量為3% — 6%。中國的油砂資源儲量初步估算可達(dá)到千億噸，是重要的非常規(guī)石油資源。目前，國外淺層(埋深小于75米)油砂開發(fā)技術(shù)以露天挖掘、水洗作業(yè)為主，也曾進(jìn)行過有機(jī)溶劑萃取分離或熱解干餾分離工業(yè)化試驗，基于油砂潤濕性、工藝設(shè)備成熟度及綜合成本考慮，現(xiàn)行主流的砂油分離工藝技術(shù)仍普遍采用化學(xué)水洗法，需要在水中加入氫氧化鈉等以調(diào)節(jié)其PH值，繼而促使砂油分離，提高瀝青的回收率，但是化學(xué)水洗法消耗大量凈水而且產(chǎn)出巨量污水與污泥，隨著各國環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格，這種旨在從油砂中提取原油的化學(xué)水洗法日益受到限制。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種淺層油砂原位開發(fā)工藝應(yīng)用裝備，可有效替代現(xiàn)行采用化學(xué)水洗法的砂油分離工藝，不但能使吸附在油砂表面的原油粘度下降以脫附油砂繼而被熱水運載到注采系統(tǒng)中，而且能使與原油分離的油砂留存在地層內(nèi)，不污染環(huán)境，有效解決了淺層油砂露天開發(fā)區(qū)所帶來的環(huán)境污染的問題，同時也有克服了油田常規(guī)砂油分離工藝因地層埋深太淺(埋深度大于150米)而無法實施井筒造斜作業(yè)的技術(shù)難題。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種淺層油砂原位開發(fā)工藝應(yīng)用裝備，包括儲油罐、集油管線、抽油泵、過濾器、抽油管線、井桶、蒸汽鍋爐、地上注汽管線、地上連通井座、支撐管節(jié)、地下注汽管線、地下沖砂管線、地下采油管線和地下連通井座；當(dāng)蒸汽鍋爐工作而輸出蒸汽時，在位于地殼內(nèi)天然存在的淺油砂層上方的地表或地表上方安設(shè)著蒸汽鍋爐、地上注汽管線、過濾器、抽油泵、集油管線和儲油罐，在地殼內(nèi)部設(shè)置著相對水平面垂直的豎井和弧線形斜井，豎井位于其最上端的頂端井口朝上連通至地表靠近抽油泵所在位置的地面，豎井位于其最下端的底端井口朝下穿過淺油砂層而延伸至淺油砂層底界，在豎井內(nèi)固裝著以被豎井內(nèi)周壁圍繞的方式覆蓋豎井內(nèi)周壁并支撐豎井以保持豎井暢通的井桶，井桶桶周壁位于其最上端的頂端桶口朝著豎井頂端井口豎直向上，井桶桶周壁靠近其最下端的底端封壁的部位設(shè)置有穿透其壁體的引出孔，弧線形斜井頂端井口連通至地表靠近蒸汽鍋爐所在位置的地面而弧線形斜井位于其最下端的底端井口連通至引出孔，弧線形斜井靠近其底端井口的下部井段穿過淺油砂層并設(shè)置于淺油砂層底界，在弧線形斜井內(nèi)固裝著的支撐管節(jié)以沿弧線形斜井延伸軌跡的長度方向依次排布的方式串接成支撐弧線形斜井以保持弧線形斜井暢通的弧線形導(dǎo)向管，弧線形導(dǎo)向管對應(yīng)位于弧線形斜井頂端井口的頂端管口連通至地表靠近蒸汽鍋爐所在位置的地面而其對應(yīng)位于弧線形斜井底端井口的底端管口連通至引出孔，地下注汽管線、地下沖砂管線和地下采油管線同時沿弧線形導(dǎo)向管延伸軌跡的長度方向穿過弧線形導(dǎo)向管內(nèi)部管腔和弧線形斜井井腔，弧線形導(dǎo)向管靠近其最下端的底端管口而對應(yīng)位于弧線形斜井下部井段并被嵌置在淺油砂層當(dāng)中的下部管段均布設(shè)置有穿透其管周壁的外出汽孔，地下注汽管線靠近其最下端的底端管口而對應(yīng)位于弧線形導(dǎo)向管下部管段的下部管段設(shè)置著穿透其管周壁的內(nèi)出汽孔，地下采油管線靠近其最下端的底端管口而對應(yīng)位于弧線形導(dǎo)向管下部管段的下部管段均布設(shè)置有進(jìn)油孔，而且地下采油管線靠近其最下端的底端管口而對應(yīng)位于弧線形導(dǎo)向管下部管段的下部管段設(shè)置在地下注汽管線下部管段的下方，在弧線形斜井頂端井口上固裝著位于地面上的地上連通井座，在引出孔上固裝著位于井桶內(nèi)部桶腔里的地下連通井座，地下注汽管線、地下沖砂管線和地下采油管線各自位于其最上端的頂端管口經(jīng)弧線形導(dǎo)向管頂端管口分別連通至地上連通井座而其各自位于其最下端的底端管口經(jīng)引出孔和地下連通井座連通至井桶內(nèi)部桶腔，蒸汽鍋爐的蒸汽出流口依次通過地上注汽管線和地上連通井座連通至地下注汽管線位于其最上端而對應(yīng)位于弧線形斜井的頂端管口的頂端管口，抽油管線位于其向下伸至井桶內(nèi)部桶腔里的下部管段最尾端、最下端的尾端管口以不受井桶桶壁阻塞的方式接近井桶底端封壁，在抽油管線伸出至井桶之外而位于地表之上的上部管段上安裝著與抽油管線相串接的過濾器，抽油管線位于其上部管段最首端的首端管口連通至抽油泵的進(jìn)流口，抽油泵的出流口通過集油管線連通至儲油罐內(nèi)部罐腔。
[0005]本實用新型的工作原理為:蒸汽鍋爐產(chǎn)出的可流動傳熱介質(zhì)(過熱蒸汽、輕烴、輕質(zhì)油)依次經(jīng)地上注氣管線、穿過曲形導(dǎo)向管的地下注氣管線上部管段、地下注氣管線下部管段設(shè)置有的內(nèi)出汽孔和曲形導(dǎo)向管下部管段設(shè)置有的外出汽孔被強(qiáng)制地注入淺油砂層內(nèi)而加熱油砂，可流動傳熱介質(zhì)所攜帶的高熱能可使吸附在油砂表面的原油粘度下降，在脫附油砂的油砂油(原油)被可流動傳熱介質(zhì)融化后受重力隨同由蒸汽液化成的冷凝水則經(jīng)曲形導(dǎo)向管下部管段設(shè)置有的外出汽孔、地下采油管線靠近其最下端的底端管口而對應(yīng)位于曲形導(dǎo)向管下部管段的下部管段均布設(shè)置有的進(jìn)油孔、地下采油管線靠近其最下端的底端管口而對應(yīng)位于曲形導(dǎo)向管下部管段的下部管段、引出孔流入井桶內(nèi)暫存，與原油分離的油砂仍留存在地層中，抽油泵再將暫存在井桶內(nèi)的原油和冷凝水依次經(jīng)抽油管線、過濾器、抽油泵泵腔、集油管線泵入儲油罐中，以便最終隨熱水返回到注采系統(tǒng)中。當(dāng)在本實用新型井桶內(nèi)部不可避免地積存較多由淺油砂層經(jīng)地下采油管線和地下連通井座進(jìn)入豎井內(nèi)沉積下來的油砂時，從地上連通井座注入地下沖砂管線的干凈的沖砂水則可通過地下沖砂管線內(nèi)部管腔和地下連通井座被強(qiáng)制導(dǎo)入井桶內(nèi)部強(qiáng)力沖起油砂而使留存在井桶內(nèi)的絕大部分油砂以懸浮狀態(tài)被上漲而經(jīng)井桶頂端桶口溢流至豎井之外或地面上的沖砂水運載至豎井之外或地面上，繼而達(dá)到有效洗井的目的。本實用新型可有效替代現(xiàn)行采用化學(xué)水洗法的砂油分離工藝，不但能使吸附在油砂表面的原油粘度下降以脫附油砂繼而被熱水運載到注采系統(tǒng)中，而且能使與原油分離的油砂留存在地層內(nèi)，不污染環(huán)境，有效解決了淺層油砂露天開發(fā)區(qū)所帶來的環(huán)境污染的問題，同時也有克服了油田常規(guī)砂油分離工藝因地層埋深太淺(埋深度大于150米)而無法實施井筒造斜作業(yè)的技術(shù)難題。
【附圖說明】
[0006]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0007]圖1為本實用新型總體的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]一種淺層油砂原位開發(fā)工藝應(yīng)用裝備，如圖1所示，包括儲油罐1、集油管線2、抽油泵3、過濾器4、抽油管線5、井桶7、蒸汽鍋爐8、地上注汽管線9、地上連通井座10、支撐管節(jié)、地下注汽管線11、地下沖砂管線12、地下采油管線14和地下連通井座6 ;當(dāng)蒸汽鍋爐8工作而輸出蒸汽時，在位于地殼內(nèi)天然存在的淺油砂層15上方的地表或地表上方安設(shè)著蒸汽鍋爐8、地上注汽管線9、過濾器4、抽油泵3、集油管線2和儲油罐1，在地殼內(nèi)部設(shè)置著相對水平面垂直的豎井和弧線形斜井，豎井位于其最上端的頂端井口朝上連通至地表靠近抽油泵3所在位置的地面，豎井位于其最下端的底端井口朝下穿過淺油砂層15而延伸至淺油砂層15底界，在豎井內(nèi)固裝著以被豎井內(nèi)周壁圍繞的方式覆蓋豎井內(nèi)周壁并支撐豎井以保持豎井暢通的井桶7，井桶7桶周壁位于其最上端的頂端桶口朝著豎井頂端井口豎直向上，井桶7桶周壁靠近其最下端的底端封壁的部位設(shè)置有穿透其壁體的引出孔，弧線形斜井頂端井口連通至