專利名稱：二甲醚的應(yīng)用及應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體來講涉及一種二甲醚的應(yīng)用及應(yīng)用二甲醚輔 助開采稠油的工藝和裝置。
背景技術(shù)：
眾所周之，稠油是浙青質(zhì)和膠質(zhì)含量較高、粘度較大的原油，稠油是指在地層條件 下，黏度大于50毫帕·秒，或在油層溫度下脫氣原油黏度為1000 10000毫帕·秒的高黏 度重質(zhì)原油。因?yàn)槌碛偷拿芏却?，也叫做重油。而稠油開采是石油工業(yè)公認(rèn)的技術(shù)難題，與 輕質(zhì)原油相比，稠油的膠質(zhì)、浙青質(zhì)、蠟質(zhì)含量較高，烴類含量甚至低于50%，使原油形成一 種比較穩(wěn)定的膠體分散體系。因此，稠油以黏度高、流動(dòng)性差為基本特征，從油層流入井筒， 或從井筒舉升到地面都很困難，使得它難以開采。目前稠油開采中，采用蒸汽吞吐、蒸汽加熱油藏、參稀油等已經(jīng)成為一種常規(guī)工藝 技術(shù)；采用電加熱、火燒油層、化學(xué)將粘也在采油業(yè)界試驗(yàn)。采用油藏加熱耗能較高，經(jīng)濟(jì)性差；稀油來源有限，特別是稠油區(qū)塊更是無稀油可 用；采用活性水溶液注入井內(nèi)，靠機(jī)械作用使活性水溶液與井內(nèi)的稠油混合，形成不穩(wěn)定 的、粘度較低的水包油乳狀液，工藝復(fù)雜，并增加后續(xù)處理工作量。這些工藝都有明顯的缺 陷，因而限制了發(fā)展和推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足，提供一種二甲醚的應(yīng)用及應(yīng)用二甲醚 輔助開采稠油的工藝和裝置。本發(fā)明所提出的技術(shù)問題是這樣解決的一種二甲醚，用作輔助開采稠油工藝的 稠油助采劑。應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝，所述工藝包括以下步驟①、稠油助采劑的選擇選擇液態(tài)二甲醚作為稠油助采劑；②、二甲醚的注入由二甲醚注入泵通過套管將二甲醚注入井筒油層，二甲醚進(jìn)入 稠油產(chǎn)層后，溶解稠油產(chǎn)層稠油中的膠體物質(zhì)，并向井筒周邊侵蝕，降低井筒及其近井區(qū)域 產(chǎn)層稠油粘度，提高稠油的流動(dòng)性能，從而提高抽油效率和原油采收率；③、原油采集經(jīng)過二甲醚注入后開始采集原油，并將原油采出地面；④、二甲醚的分離原油采出地面后，隨著壓力降低，二甲醚從原油中汽化分離出 來，形成氣態(tài)二甲醚；⑤、二甲醚的液化回收采用壓力聚凝技術(shù)將汽化分離后的氣態(tài)二甲醚轉(zhuǎn)換為液 態(tài)二甲醚，并進(jìn)行回收；⑥、二甲醚的閉式循環(huán)利用將回收的液態(tài)二甲醚再重復(fù)注入井筒油層參與助采 稠油，形成二甲醚的閉式循環(huán)利用。所述二甲醚的注入步驟中所述注入的二甲醚的注入量為原油采出量的20% 30%。所述二甲醚的分離步驟中還包括加熱步驟，用以加速二甲醚的分離。所述二甲醚的液化回收步驟中還包括利用氣/液分離機(jī)的分離步驟，氣/液分離 機(jī)用以分離液態(tài)二甲醚和未被液化的部分石油氣。所述二甲醚的閉式循環(huán)利用步驟中還包括二甲醚的補(bǔ)充步驟，用以根據(jù)二甲醚的 消耗量補(bǔ)充二甲醚。應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的裝置，包括與抽油機(jī)相連接的采油樹，所述采油樹的 下部安裝有套管閘閥，采油樹的上部安裝有油管閘閥，油管閘閥通過輸油管道與螺旋分離 機(jī)相連接，油管間閥與螺旋分離機(jī)之間的輸油管道上設(shè)置有輸油管連接短接，螺旋分離機(jī) 的一端與原油輸出的輸油管相連接，還包括二甲醚注入泵、二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器 以及二甲醚氣體增壓泵，所述二甲醚注入泵的一端通過二甲醚注入套管與套管間閥相連 接，二甲醚注入泵的另一端與二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器相連接，所述螺旋分離機(jī)與二 甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器之間設(shè)置有分離氣匯集管，所述二甲醚氣體增壓泵設(shè)置于該分 離氣匯集管上。所述二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器的上部安裝有熱交換器。所述二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器還設(shè)置有放空管線，該放空管線安裝有溢流放 空閥和調(diào)壓閥。所述套管閘閥與二甲醚注入泵之間相連接的二甲醚注入套管上還設(shè)置有單流閥。本發(fā)明的基本原理是選擇二甲醚作為稠油助采劑，將二甲醚液體注入油層溶蝕 稠油膠體，降低粘度，為抽采提供條件；原油采出地面后分離二甲醚，并依據(jù)損耗適量予以 補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)二甲醚閉式循環(huán)使用。二甲醚(Dimethyl ether)，簡稱DME，化學(xué)分子式為CH3OCH3,常溫常壓下為氣態(tài)， 常溫下可在5個(gè)大氣壓下液化，易于儲(chǔ)存與輸運(yùn)。二甲醚液體是一種呈弱極性的有機(jī)溶劑，無毒，具有良好的油溶性，與許多極性或 非極性溶劑可以互溶。實(shí)驗(yàn)證明，二甲醚對(duì)稠油有較強(qiáng)的親和力，對(duì)稠油有較強(qiáng)的溶蝕能力和降粘能力； 同時(shí)，二甲醚不污染油層、不影響原油品質(zhì)、不污染環(huán)境。二甲醚是低碳燃料，可以以煤層氣、天然氣、化工尾氣、生物質(zhì)等多種資源制取，來 源豐富；椐有關(guān)資料報(bào)道，2009年我國二甲醚產(chǎn)能達(dá)到600萬t/a，國內(nèi)二甲醚產(chǎn)能巨大； 價(jià)格比較其它有機(jī)溶劑或活性劑有優(yōu)勢(shì)。因而選擇二甲醚作為常規(guī)開采稠油的助采劑。應(yīng)當(dāng)提到的是，二甲醚同時(shí)具有良 好的水溶性，對(duì)于含水油田，應(yīng)當(dāng)先采取治水措施。綜上所述，本發(fā)明選擇二甲醚作為稠油助采劑，來源廣泛，對(duì)產(chǎn)層無傷害，不影響 原油品質(zhì)，不污染環(huán)境，并且可以循環(huán)使用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益；通過注入二甲醚液體， 降低稠油粘度，可以顯著提高抽油機(jī)效率，提高稠油采收率，為稠油開采探索了一條新的途 徑；二甲醚輔助開采稠油工藝裝備安裝方便，既可用于單井、采油平臺(tái)，也可以用于采油區(qū) 塊，具有很強(qiáng)的工藝可行性、適用性；二甲醚輔助開采稠油工藝及裝備，為稠油開采提供了 新型技術(shù)措施和工藝裝備，是稠油開發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新和革命。


圖1是本發(fā)明應(yīng)用裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-采油樹、2-套管閘閥、3-單流閥、4-二甲醚注入套管、5-二甲醚注入泵、 6- 二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器、7-油管閘閥、8-輸油管連接短接、9-螺旋分離機(jī)、10-輸 油管、11-分離氣匯集管、12-二甲醚氣體增壓泵、13-熱交換器、14-溢流放空閥、15-調(diào)壓 閥、16-放空管線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。一種二甲醚，用作輔助開采稠油工藝的稠油助采劑。應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝，所述工藝包括以下步驟①、稠油助采劑的選擇選擇液態(tài)二甲醚作為稠油助采劑；②、二甲醚的注入由二甲醚注入泵通過套管將二甲醚注入井筒油層，二甲醚進(jìn)入 稠油產(chǎn)層后，溶解稠油產(chǎn)層稠油中的膠體物質(zhì)，并向井筒周邊侵蝕，降低井筒及其近井區(qū)域 產(chǎn)層稠油粘度，提高稠油的流動(dòng)性能，從而提高抽油效率和原油采收率；注入的二甲醚的注 入量為原油采出量的20% 30%，可收到十分顯著效果；采用二甲醚注入泵在一定高壓條 件下注入到井筒油層中，注入壓力依據(jù)井深和套壓確定。③、原油采集經(jīng)過二甲醚注入后開始采集原油，并將原油采出地面；④、二甲醚的分離原油采出地面后，隨著壓力降低，二甲醚從原油中汽化分離出 來，形成氣態(tài)二甲醚；二甲醚的分離步驟中還包括加熱步驟，用以加速二甲醚的分離，隨著 二甲醚的析出，原油粘度增大，應(yīng)當(dāng)加熱增加其流動(dòng)性便于稠油輸送；同時(shí)加熱有利于二甲 醚分離；因此，二甲醚在地面分離過程應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加熱，寒冷季節(jié)尤其需要，二甲醚汽化分離 可以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，也可以在處理站實(shí)施。⑤、二甲醚的液化回收采用壓力聚凝技術(shù)將汽化分離后的氣態(tài)二甲醚轉(zhuǎn)換為液 態(tài)二甲醚，并進(jìn)行回收；所述二甲醚的液化回收步驟中還包括利用氣/液分離機(jī)的分離步 驟，氣/液分離機(jī)用以分離液態(tài)二甲醚和未被液化的部分石油氣；分離出的石油氣及二甲 醚氣體，都是優(yōu)質(zhì)低碳燃料，可以進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)，予以利用。⑥、二甲醚的閉式循環(huán)利用將回收的液態(tài)二甲醚再重復(fù)注入井筒油層參與助采 稠油，形成二甲醚的閉式循環(huán)利用。所述二甲醚的閉式循環(huán)利用步驟中還包括二甲醚的補(bǔ) 充步驟，用以根據(jù)二甲醚的消耗量補(bǔ)充二甲醚。如圖1所示，應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的裝置，包括與抽油機(jī)相連接的采油樹1， 所述采油樹1的下部安裝有套管閘閥2，采油樹1的上部安裝有油管閘閥7，油管閘閥7通 過輸油管道與螺旋分離機(jī)9相連接，油管閘閥7與螺旋分離機(jī)9之間的輸油管道上設(shè)置有 輸油管連接短接8，螺旋分離機(jī)9的一端與原油輸出的輸油管10相連接，其特征在于還包 括二甲醚注入泵5、二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器6以及二甲醚氣體增壓泵12，所述二甲醚 注入泵5的一端通過二甲醚注入套管4與套管閘閥2相連接，二甲醚注入泵5的另一端與 二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器6相連接，所述螺旋分離機(jī)9與二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離 器6之間設(shè)置有分離氣匯集管11，所述二甲醚氣體增壓泵12設(shè)置于該分離氣匯集管11上。其中螺旋分離機(jī)與采出油管閉式聯(lián)結(jié)，螺旋分離機(jī)兼負(fù)采出原油輸送和二甲醚分離兩種功能螺旋分離機(jī)正轉(zhuǎn)為輸送原油，反轉(zhuǎn)為攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)原油；原油在螺旋分離機(jī)中減 壓分離出二甲醚蒸氣，二甲醚蒸氣并匯集于螺旋分離機(jī)的分離氣匯集管輸出；螺旋分離機(jī) 采用電伴熱或井場(chǎng)余熱加溫。對(duì)螺旋分離機(jī)的分離氣匯集管輸出氣體進(jìn)行壓縮機(jī)壓縮和熱 交換器冷卻，將氣態(tài)二甲醚聚凝為液態(tài)。汽/液分離器將壓力聚凝中未能液化的部分石油氣等與二甲醚液體分離，氣體進(jìn) 入燃料氣流程，二甲醚液體進(jìn)入二甲醚存儲(chǔ)箱中存。所述二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器6的上部安裝有熱交換器13。所述二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器6還設(shè)置有放空管線16，該放空管線16安裝有 溢流放空閥14和調(diào)壓閥15。所述套管閘閥2與二甲醚注入泵5之間相連接的二甲醚注入套管4上還設(shè)置有單 流閥3。本發(fā)明裝置與控制系統(tǒng)組裝成撬，在實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)安裝如下1、不改變井口設(shè)施和生產(chǎn)裝備，本發(fā)明裝置，可以安裝在井場(chǎng)安全位置，接入油管 和注二甲醚管線即可投入生產(chǎn)；2、二甲醚輔助開采稠油裝置既可用于單井、采油平臺(tái)，也可以用于采油區(qū)塊，具有 很強(qiáng)的工藝可行性、適用性。本發(fā)明裝置的工作原理是1、二甲醚儲(chǔ)存箱中的液態(tài)二甲醚，通過注二甲醚管線、二甲醚注入套管4、二甲醚 注入泵5、單流閥3、采油樹1上套管閘閥2，進(jìn)入套管及原油產(chǎn)層。2、采出原油通過油管閘閥7、輸油管連接短接8，進(jìn)入螺旋分離機(jī)9。3、螺旋分離機(jī)9分離出的原油，從輸油管10輸出；4、螺旋分離機(jī)9分離出的氣態(tài)二甲醚經(jīng)分離氣匯集管11、二甲醚氣體增壓泵12， 進(jìn)入熱交換器13。5、二甲醚氣體在壓力作用下，經(jīng)熱交換器13冷卻，聚凝為液態(tài)并進(jìn)入氣/液分離
ο6、通過放空管線16和調(diào)壓閥15，保持二甲醚儲(chǔ)存箱及氣/液分離器6內(nèi)的適當(dāng)壓 力，保證二甲醚儲(chǔ)存箱內(nèi)二甲醚處于液體狀態(tài)。7、二甲醚儲(chǔ)存箱及氣/液分離器6內(nèi)超過設(shè)定壓力，通過溢流放空閥14卸壓，放 空氣進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)。
權(quán)利要求
一種二甲醚，其特征在于所述二甲醚用作輔助開采稠油工藝的稠油助采劑。
2.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝，其特征在于所述工藝包括以 下步驟①、稠油助采劑的選擇選擇液態(tài)二甲醚作為稠油助采劑；②、二甲醚的注入由二甲醚注入泵通過套管將二甲醚注入井筒油層，二甲醚進(jìn)入稠油 產(chǎn)層后，溶解稠油產(chǎn)層稠油中的膠體物質(zhì)，并向井筒周邊侵蝕，降低井筒及其近井區(qū)域產(chǎn)層 稠油粘度，提高稠油的流動(dòng)性能，從而提高抽油效率和原油采收率；③、原油采集經(jīng)過二甲醚注入后開始采集原油，并將原油采出地面；④、二甲醚的分離原油采出地面后，隨著壓力降低，二甲醚從原油中汽化分離出來，形 成氣態(tài)二甲醚；⑤、二甲醚的液化回收采用壓力聚凝技術(shù)將汽化分離后的氣態(tài)二甲醚轉(zhuǎn)換為液態(tài)二 甲醚，并進(jìn)行回收；⑥、二甲醚的閉式循環(huán)利用將回收的液態(tài)二甲醚再重復(fù)注入井筒油層參與助采稠油， 形成二甲醚的閉式循環(huán)利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝，其特征在于所述二甲醚的 注入步驟中所述注入的二甲醚的注入量為原油采出量的20% 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝，其特征在于所述二甲醚的 分離步驟中還包括加熱步驟，用以加速二甲醚的分離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝，其特征在于所述二甲醚的 液化回收步驟中還包括利用氣/液分離機(jī)的分離步驟，氣/液分離機(jī)用以分離液態(tài)二甲醚 和未被液化的部分石油氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝，其特征在于所述二甲醚的 閉式循環(huán)利用步驟中還包括二甲醚的補(bǔ)充步驟，用以根據(jù)二甲醚的消耗量補(bǔ)充二甲醚。
7.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的裝置，包括與抽油機(jī)相連接的采油樹 (1)，所述采油樹(1)的下部安裝有套管閘閥(2)，采油樹(1)的上部安裝有油管閘閥(7)， 油管閘閥(7)通過輸油管道與螺旋分離機(jī)(9)相連接，油管閘閥(7)與螺旋分離機(jī)(9)之 間的輸油管道上設(shè)置有輸油管連接短接(8)，螺旋分離機(jī)(9)的一端與原油輸出的輸油管 (10)相連接，其特征在于還包括二甲醚注入泵(5)、二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器(6)以 及二甲醚氣體增壓泵(12)，所述二甲醚注入泵(5)的一端通過二甲醚注入套管(4)與套管 閘閥(2)相連接，二甲醚注入泵(5)的另一端與二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器(6)相連接， 所述螺旋分離機(jī)(9)與二甲醚存儲(chǔ)箱及氣/液分離器(6)之間設(shè)置有分離氣匯集管(11)， 所述二甲醚氣體增壓泵(12)設(shè)置于該分離氣匯集管(11)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的裝置，其特征在于所述二甲醚 存儲(chǔ)箱及氣/液分離器(6)的上部安裝有熱交換器(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的裝置，其特征在于所述二甲醚 存儲(chǔ)箱及氣/液分離器(6)還設(shè)置有放空管線(16)，該放空管線(16)安裝有溢流放空閥 (14)和調(diào)壓閥(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述述應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的裝置，其特征在于所述套管閘 閥(2)與二甲醚注入泵(5)之間相連接的二甲醚注入套管(4)上還設(shè)置有單流閥(3)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二甲醚的應(yīng)用及應(yīng)用二甲醚輔助開采稠油的工藝和裝置。二甲醚用作輔助開采稠油工藝的稠油助采劑。所述工藝包括以下步驟稠油助采劑的選擇、二甲醚的注入、原油采集、二甲醚的分離、二甲醚的液化回收、二甲醚的閉式循環(huán)利用。本發(fā)明選擇二甲醚作為稠油助采劑，來源廣泛，對(duì)產(chǎn)層無傷害，不影響原油品質(zhì)，不污染環(huán)境，并且可以循環(huán)使用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益；通過注入二甲醚液體，降低稠油粘度，可以顯著提高抽油機(jī)效率，提高稠油采收率；二甲醚輔助開采稠油工藝裝備安裝方便，既可用于單井、采油平臺(tái)，也可以用于采油區(qū)塊，具有很強(qiáng)的工藝可行性、適用性。
文檔編號(hào)E21B43/40GK101936150SQ201010252448
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者楊茂華 申請(qǐng)人:遂寧市華旭科技有限公司