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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110029976A(43)申请公布日2019.07.19(21)申请号201910329003.2(22)申请日2019.04.23(71)申请人中国石油大学(华东)地址266555山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号(72)发明人张超李兆敏尚朝辉何海峰程显光张学萍(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人严政(51)Int.Cl.E21B43/24(2006.01)E21B43/14(2006.01)E21B47/06(2012.01)E21B47/07(2012.01)权利要求书2页说明书11页附图2页(54)发明名称一种热氮气辅助稠油油藏蒸汽吞吐采油系统及方法(57)摘要本发明涉及稠油热采技术领域,公开了一种热氮气辅助稠油油藏蒸汽吞吐采油系统及方法。该系统包括蒸汽发生装置、膜分离装置、采油树、固井水泥环、套管、油管和封隔器;油管套设在套管内,油管与套管之间形成有油套环空区域;套管套设在固井水泥环内,套管外侧与固井水泥环内侧紧密连接;套管和油管的一端与采油树固定连接,另一端插入油层中;套管在靠近油层顶部形成有套管射孔层段,油管在靠近油层底部设有油管射孔层段,两射孔层段之间的油套环空区域内设有封隔器;蒸汽发生装置所产蒸汽经采油树注入油管;来自膜分离装置的氧气和氮气分别至蒸汽发生装置以及经采油树注入油套环空区域。本发明所述系统提高了蒸汽的热效率,提高了稠油采收率。CN110029976ACN110029976A权利要求书1/2页1.一种热氮气辅助稠油油藏蒸汽吞吐采油系统,其特征在于,该系统包括蒸汽发生装置(1)、膜分离装置(2)、采油树(6)、固井水泥环(7)、套管(8)、油管(9)和封隔器(11);所述油管(9)套设在所述套管(8)内,且所述油管(9)与所述套管(8)之间形成有油套环空区域(14);所述套管(8)套设在所述固井水泥环(7)内,且所述套管(8)的外侧与所述固井水泥环(7)的内侧紧密连接;所述固井水泥环(7)、所述套管(8)和所述油管(9)的一端与所述采油树(6)固定连接,另一端插入油层(13)中;所述套管(8)在靠近所述油层(13)顶部形成有套管射孔层段(10),所述油管(9)在靠近所述油层(13)底部设有油管射孔层段(12),所述套管射孔层段(10)与所述油管射孔层段(12)之间的所述油套环空区域(14)内设有封隔器(11);所述蒸汽发生装置(1)所产蒸汽经由所述采油树(6)注入所述油管(9);来自所述膜分离装置(2)的氧气输送至所述蒸汽发生装置(1),来自所述膜分离装置(2)的氮气经由所述采油树(6)注入所述油套环空区域(14)。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括加热装置(3),所述加热装置(3)用于将来自所述膜分离装置(2)的氮气进行加热。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第一增压泵(4)和第二增压泵(5),所述第一增压泵(4)用于将来自所述加热装置(3)的氮气进行增压,然后再输送至所述采油树(6);所述第二增压泵(5)用于将来自所述蒸汽发生装置(1)的蒸汽进行增压,然后再输送至所述采油树(6)。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括两个套管阀门(15),所述套管阀门(15)分别与所述第一增压泵(4)和所述采油树(6)连接。5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述套管射孔层段(10)和所述油管射孔层段(12)的射孔厚度各自为3-5m。6.一种热氮气辅助稠油油藏蒸汽吞吐采油方法,其特征在于,该方法使用权利要求1-5中任意一项所述的系统实施,包括以下步骤:(1)在所述油套环空区域(14)内设置所述封隔器(11),所述封隔器(11)靠近所述油层(13)中部,然后设置所述套管射孔层段(10)和所述油管射孔层段(12);(2)注热氮气:向所述油套环空区域(14)注入热氮气,待热氮气注入压力达到原始地层压力的1.05-1.15倍停止注气,并监测所述套管(8)压力变化;(3)注蒸汽吞吐:向所述油管(9)内注入蒸汽,然后焖井3-5天后,打开油井放喷生产;(4)热氮气伴注蒸汽吞吐:关闭油井停止采出,然后向所述油套环空区域(14)注入热氮气,待所述井底压力持续升高时,打开油井放喷生产,待井口采出流体基本为氮气时,向所述油管(9)注入蒸汽,并以1.1-1.3倍的蒸汽注入速度向所述油套环空区域(14)注入热氮气,通过检测井底压力控制焖井时间,然后再打开油井放喷生产。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述热氮气的温度不低于300℃。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(3)中注蒸汽吞吐过程中还需检测所述套管(8)压力和所述套管(8