一種產油井及其裝配的製作方法

2023-10-09 23:43:39

專利名稱：一種產油井及其裝配的製作方法
技術領域：
本發明所涉及的是一種產油井及對於該種井的裝配。
眾所周知，在本領域中，可通過向含油層中注入熱流體如蒸汽，來降低開採點石油的粘性，從而提高從地下含油層開採粘稠石油的採收率。
用熱的方法改進石油開採的方法， 如用蒸汽來降低在礦藏巖層的孔隙中開採點原油粘性的方法可見美國專利No.3,994,340；4,344,485；4,465,137和5,046,559中的詳細說明。
蒸汽驅動方法遇到一個問題，那就是注入的蒸汽其粘性比原油低得多，甚至在加熱以後，以至於一旦有蒸汽穿透進入油井中，則油井的產物將主要是蒸汽及其冷凝蒸汽而成的水和少量原油。
蒸汽的密度比原油低得多。因而，注入的蒸汽將在含油層的頂部產生一個汽囊。然後，如果產油井是傳統的垂直井，蒸汽流將在井中流入口部分的頂部出現，而操作者堵住流入口部分的上部，以至於流體只流進其下部。
美國專利No.4,344,485公開了如其圖6中所示，一種注入蒸汽的方法，蒸汽被注入沉積在油井中一水平流入口部分的上部的含瀝清砂中，以至於在含油層的孔隙裡形成獨立的蒸汽和石油流通路徑，從而使流動的重油從巖層中被引導向油井的水平流入口部分排出。
本發明的目的是提供一種產油井，它是通過注入一種熱流體如蒸汽來促進產油量的，但和先有技術的產油系統相比，該發明中對注入熱流體的穿透的不利影響的靈敏性較小。
根據本發明，該產油井包括一個向上傾斜的或水平的流入口部分，原油通過該流入口部分從含油層中流入井中，還包括用以向流入口部分腳趾狀的區域注入一熱流體的裝置，以使注入的熱流體至少被引導流經所述的流入口部分，從而將熱量傳給所述流入口部分中的原油及周圍的巖層。
根據本發明，在一種較好的實施例中，油井大體上呈″J″形狀，流入口部分形成油井的腳。
根據本發明，在油井中，注入的熱流體與所產原油一起流經油井的流入口部分，它具有的優點是，首先流入口部分和周圍巖層被加熱，從而促使原油流入油井中。一個「J」形狀的井的結構是有吸引力的，這是因為油井腳趾狀部分向上傾斜將產生一固有的防止蒸汽流穿透的障礙物。
在許多生產粘稠原油的油井中，裝有一個泵用來將原油抽取到地面上來。
根據本發明，在這種情況下，油井中的泵安裝在所述的流入口部分的腳後根，熱流體注入裝置包括一個蒸汽注入系統，該系統可調節注入蒸汽為一定的流量，一定的壓力和溫度，使蒸汽在進入泵之前冷凝，並且熱水和原油生成的混合物的壓力低於在泵的入口處該條件下蒸汽閃蒸點的壓力。
為了在流入口部分沿其全長範圍內獲得加熱，在油井的流入口部分的腳趾狀區域中，經過一注入井往裡注入熱流體。
本發明還涉及到一種從地下含油層中開採粘稠原油的採油系統，它包括一個中央的注入井和多口產油井，其中，產油井的流入口部分的腳趾狀部分以注入井為中心等距布置，並且所述的流入口部分以注入井為中心沿徑向延伸。
這種星狀井的結構保證注入的熱流體通過產油井的水平部分均勻地分配，從而產生一個有效的促進系統。在該系統中，單一的注入井能夠加熱多個離注入井大體等距的產油井的流入口部分。
根據本發明，這些以及另外的一些目的，優點和井，井系統的具體實施例將在後附的權利要求書，摘要和附圖中得到清楚的描述。


圖1所示是根據本發明的一種井系統和井的垂直剖面示意圖。
在圖1中，顯示出在中央的注入熱流體的注入井1，它將蒸汽注入到地下粘稠含油層2中，如箭頭I所示。根據本發明，除注入井1以外，有兩個「J」形狀的產油井3，它包括大體上水平的或傾斜的流入口部分3A。流入口部分3A上打有許多孔或裝有帶孔的管，使液流從周圍巖層中流入，如圖箭頭II所示。
注入的蒸汽在靠近含油層2的頂部形成一個汽囊，從而加熱巖層2，降低了在巖層2的孔隙中的石油粘性，並使這些流動原油流向產油井3的流入口部分3A。
本發明是基於如下的理解如果蒸汽或熱的冷凝液允許和流動的原油一起流進流入部分3A的腳趾狀區域4，它將加熱流入口部分3A，並促使原油流入井3中。
調整注入蒸汽的流速和壓力，以便在安裝在每個井3的轉彎處的井下泵5的入口處，生成的原油和冷凝液混合物具有一個在水蒸汽閃蒸點以下的壓力，為了避免冷凝液在泵的入口處再蒸發而產生蒸汽阻塞。
在蒸汽旁流到井3之一的原油中的情況下，這口井產生一高含水量的混合物，和/或在太高的溫度下，流入口部分3A的腳趾狀部分被阻塞，從而降低蒸汽進入量。為避免井3的腳趾狀部分4的阻塞，注入蒸汽的流量和壓力可以降低，從而降低生成的混合物中的含水量。
可以理解，在蒸汽或冷凝液流入井3中的情況下，在每個井3中向上傾斜的腳趾狀部分4大大地降低了蒸汽穿透的危險性。
然而，如果必要的話，大體上水平的流入口部分可以採用，如果這些部分足夠長，可以保證蒸汽在這些水平部分內冷凝，產生的原油與冷凝液的混合物的壓力低於在井下泵的入口處水蒸汽閃蒸點的壓力。
權利要求
1.一種產油井，包括一個向上傾斜的或水平的流入口部分，原油通過所述的流入口部分從含油層中流入井中，還包括用以向流入口部分腳趾狀的區域注入一熱流體的裝置，以使注入的熱流體至少被引導流經所述的流入口部分，從而將熱量傳給所述流入口部分中的原油及周圍的巖層。
2.如權利要求1所述的產油井，其特徵在於，它是″J″形狀，並且流入口部分形成油井的腳。
3.如權利要求1或2所述的產油井，其特徵在於，一個用來將原油抽取到地面上的泵安裝在所述流入口部分的腳後根區域中，並且注入熱流體的裝置包括一個蒸汽注入系統，該系統可調節注入蒸汽的流量、壓力和溫度，使蒸汽在泵的入口處之前冷凝，並且熱水和原油生成的混合物的壓力低於在該泵入口處此條件下水蒸汽閃蒸點的壓力。
4.如權利要求1所述的產油井，其特徵在於，安裝一個注入井用來將熱流體注入到產油井流入口部分的腳趾狀區域的含油層中。
5.一種從地下含油層中開採粘稠原油的採油系統，它包括一個中央的注入井和如權利要求4所述的多口產油井，其中，產油井的流入口部分的腳趾狀部分以注入井為中心等距布置，並且所述的流入口部分以注入井為中心沿徑向延伸。
全文摘要
一種產油井包括一個向上傾斜或大體上水平的流入口部分，形成一個「J」或「L」形狀的油井。熱流，如蒸汽，被注入到井的腳趾狀地方，以使注入的熱流體被引導和原油一起流入井中，從而加熱井的流入口部分，促使原油流進並通過所述的流入口部分。
文檔編號E21B43/16GK1140227SQ9610729
公開日1997年1月15日 申請日期1996年4月5日 優先權日1995年4月7日
發明者B·M·埃斯考夫多, M·哈特明克, W·M·舒爾特 申請人:國際殼牌研究有限公司