基于太阳能双聚光蒸汽采油系统
技术领域
本发明涉及采油设备
技术领域
,尤其是涉及一种基于太阳能双聚光蒸汽采油系统。背景技术
我国稠油资源丰富,现已探明35.5亿吨。由于稠油粘度高、密度高等问题,导致在现开采的油井中,稠油的平均开采率不足20%。我国现在石油主攻方向为将稠油储量变产量,稠油开采前景无限。而利用稠油对温度敏感的特性,向稠油层注入高温高压的蒸汽,降低稠油粘度,是当前开采稠油的有效方法。现有在获取高温高压蒸汽的途径存在耗能高、效率低的缺点,这样就导致采油效率大大降低,消耗大量能源也会带来对环境污染及对人员的危害。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了解决传统蒸汽采油获取高温高压蒸汽的高能耗的问题,现提供了一种基于太阳能双聚光蒸汽采油系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于太阳能双聚光蒸汽采油系统,包括一端插设在油层内的采油装置及与采油装置连通并用于向油层内输送水汽的水汽输送机构;
所述水汽输送机构包括导管、聚光器、聚光镜和蒸汽罐,所述聚光器位于聚光镜上方,所述聚光器和聚光镜之间设置有导热棒,所述导热棒用于接收聚光器汇聚的太阳光及聚光镜反射的太阳光,所述导管设置在导热棒上并相互接触,所述导管的输出端与蒸汽罐连通,所述采油装置与蒸汽罐之间通过导管连通,所述采油装置和蒸汽罐之间设置有输送水汽的动力机构。
本发明水汽输送机构上的动力机构将一端的冷水输入至导管内,冷水随着导管经过导热棒,而导热棒吸收聚光器汇聚的太阳光以及反射镜反射的太阳光,使得导热棒产生热能并与导管内的冷水进行热交换,使得导管内的冷水逐渐变成热水和水蒸气,热水和水蒸气被收集到蒸汽罐内储存,并最后通过动力机构输送至采油装置并与稠油接触降低黏度。
为了使得导管和导热棒更好的进行热交换,进一步地,所述导管盘绕设置在导热棒上。通过将导管缠绕在导热棒上,增加与导热棒的接触面积,提高导管和导热棒更好的进行热交换效率。
为了提高太阳能的利用效率,进一步地,所述水汽输送机构上设置有太阳能追踪器。在水汽输送机构上设置太阳能追踪器,这样使得聚光器和聚光镜始终能够具有充足的太阳能,提高太阳能的利用效率。
为了提高太阳能的利用效率,进一步地,所述聚光器和聚光镜之间设置有伸缩杆。通过聚光器和聚光镜之间设置伸缩杆,伸缩杆可以调节聚光器和聚光镜之间间距,从而使得聚光器和聚光镜更有效聚集太阳光,提高太阳能的利用效率。
进一步地,所述水汽输送机构设置有若干,若干所述水汽输送机构设置之间通过导管相互串联连通。通过多个水汽输送机构串联连通,使得高温高压的水蒸气被输送至采油装置,提高采油效率。
进一步地,所述采油装置包括隔热油管,所述隔热油管内依次设置有井下补偿器、第一热采封隔器、井下水汽分离器和第二热采封隔器。
进一步地,所述动力机构为电动气泵。
本发明的有益效果是:本发明基于太阳能双聚光蒸汽采油系统在使用时,水汽输送机构上的动力机构将一端的冷水输入至导管内,冷水随着导管经过导热棒,而导热棒吸收聚光器汇聚的太阳光以及反射镜反射的太阳光,使得导热棒产生热能并与导管内的冷水进行热交换,使得导管内的冷水逐渐变成热水和水蒸气,热水和水蒸气被收集到蒸汽罐内储存,并最后通过动力机构输送至采油装置并与稠油接触降低黏度,避免了现有在获取高温高压蒸汽的途径存在耗能高、效率低的缺点,这样就导致采油效率大大降低,消耗大量能源也会带来对环境污染及对人员的危害的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明中水汽输送机构的安装结构示意图;
图3是本发明中聚光器和导管之间的安装结构示意图。
图中:1、采油装置,101、隔热油管,102、井下补偿器,103、第一热采封隔器,104、井下水汽分离器,105、第二热采封隔器;
2、水汽输送机构,201、导管,202、聚光器,203、聚光镜,204、蒸汽罐,205、导热棒,206、动力机构;
3、伸缩杆,4、太阳能追踪器。
具体实施方式
本发明下面结合实施例作进一步详述:
本发明不局限于下列具体实施方式,本领域一般技术人员根据本发明公开的内容,可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的,或者凡是采用本发明的设计结构和思路,做简单变化或更改的,都落入本发明的保护范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示,一种基于太阳能双聚光蒸汽采油系统,包括一端插设在油层内的采油装置1及与采油装置1连通并用于向油层内输送水汽的水汽输送机构2;
所述水汽输送机构2包括导管201、聚光器202、聚光镜203和蒸汽罐204,此处的聚光器202为CPC聚光器202,聚光镜203为碟式聚光镜203,所述聚光器202位于聚光镜203上方,所述聚光器202和聚光镜203之间设置有导热棒205,所述导热棒205用于接收聚光器202汇聚的太阳光及聚光镜203反射的太阳光,所述导管201设置在导热棒205上并相互接触,所述导管201的输出端与蒸汽罐204连通,所述采油装置1与蒸汽罐204之间通过导管201连通,所述采油装置1和蒸汽罐204之间设置有输送水汽的动力机构206。
所述导管201盘绕设置在导热棒205上。
所述水汽输送机构2上设置有太阳能追踪器4。所述太阳能跟踪器包括固定环、支杆和固定螺丝,所述固定环通过固定螺丝安装在支杆上,支杆下方设置有底座,支杆两侧设置有辅助支架来稳定加强,固定环上方连接有转轴,转轴上设置有承载台并用于支撑上方各部分系统。
所述聚光器203和聚光镜204之间设置有伸缩杆3。
所述水汽输送机构2设置有若干,若干所述水汽输送机构2之间通过导管201相互串联连通。
所述采油装置1包括隔热油管101,所述隔热油管101内依次设置有井下补偿器102、第一热采封隔器103、井下水汽分离器104和第二热采封隔器105。
所述动力机构206为电动气泵。
上述基于太阳能双聚光蒸汽采油系统在使用时,太阳光透过上部的CPC聚光器202和位于下部的碟式聚光镜203进行热量的聚集,从双向对导热棒205进行加热,进行一段时间对导热棒205的预热后,冷水通过动力机构206的电动气泵由第一个水汽输送机构2的导管201开始供水,此时双向聚焦后的太阳光会加热导管201中的水,当水经过第一个水汽输送机构2后,可能仅存在温度的升高但无法形成满足条件的蒸汽,在这种情况下,利用相互串联的水汽输送机构2,此时第二个水汽输送机构2的导管201的进水口进入的是高温水,则再次通过第二个水汽输送机构2,同样采用双聚光加热,多个水汽输送机构2重复上述加热步骤后,导管201中的流体会逐渐由液相向气相的转变,从导管201进入到蒸汽罐204内为满足使用要求的高温蒸汽,位于后部的电动气泵53通过电力不停压缩空气产生气压,将高温高压蒸汽通过导管201传输采油装置1一端的油层;
当高温高压蒸汽提供量足够时,高温高压水蒸气依次通过隔热油管101、井下补偿器102、第一热采封隔器103、井下水汽分离器104和第二热采封隔器105,并在之后关井一段时间,此时靠近井口相当范围内的地层温度升高,油层及原油被加热,当蒸汽量足够多时,加热范围不断扩散,形成的加热带中的原油粘度急剧下降,原油流向井口的阻力也随之下降,待蒸汽的热能向油层扩散相对完全后,便可开井采油。
上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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