建议国家科技部组织相关部门迅速启动
新型的深海自喷井软管集油技术
原享受国务院津贴有突出贡献的正教授退休高级工程师孙维元先生,近日已向国家能源局举荐这项技术。硬管改软管,一字之差,有可能引起深海集油技术的大变革,大幅度成倍提高采油量。如用于墨西哥湾,则将大大加速漏油回收的进度,缓解环境危机。现将孙维元先生的建议信及专利说明书附后,希望能引起科技部有关领导与专家的重视,引起广大科技工作者的关注与支持。
国家能源局赵局长:
建议能源部启动此项创新技术开发,为我国大力发展海上油气生产做新贡献。也可以去帮助英国石油公司去解决海底漏油事故,为人类做点善事。当然,应该为国家收取近5亿元的外汇收入。
孙维元
新型的深海自喷井软管集油技术
中国发明人董禹权最新研究,巧用海水浮力,将成功解决海底堵漏油的难题,并产生特别巨大经济效益。模拟试验成功并已申报国家专利。
深海自喷井软管集油技术是巧用海水自然浮力,使用与海水比重相距不大的防水布软管集油。由于防水布与海水浮力相等,易于操作的特点,可以方便地将油管面积加大70-100倍,使软管截面直径达加大,油压下降50-100倍,把油速从30米/秒变成0.5米∕秒,相当于低压,从而,把在海面集油改变到海下集油。采油费用大大降低。
科技工作者进行了以下两个试验:
1、首先用2米和33米长的两根直径1厘米的软管,进行两组同等水压的流量测试,高压组2米软管流出的水是33米软管的7倍;低压组流出的水同样也达6倍。试验说明,在水压相同的情况下,管越长,管内壁阻力越大,因此流出的液体就越少。
2、用27米长度相同直径不同的同压力流量试验,一根细管内径0.9厘米,一根粗管内径3厘米,水箱处出水口同为0.9厘米。试验时,在相同时间内,粗管出水盛满4杯,细管出水只盛满1杯。试验说明,在管口内径截面积相差约11.5倍,管道运行长度27米的同水压相同时间内,水流量相差4倍。
上述两个试验首先揭示出墨西哥湾漏油海底泄油量超出海面集油记录这一令英国石油公司感到困惑的症结所在;
其次,深海自喷井软管集油技术,可以方便地加大采油管内径,提高径流截面积70—100倍,从而可以大大提高采油量。
说明书
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深海自喷井软管集油技术
技术领蜮
本发明属于油田开采领蜮,具体涉及海上开采
背景技术
目前的深海自喷油井,仍沿用陆地上方法,在海面管口上集油。
发明内容
利用海水浮力,用与海水密度相近的防水布为基础材料,外加铁链等材料做锚坠,制成大直径的集油管和漏斗状集油罩,到海底把高压油气提前释放到大口径低压软管内,减去海底至海面段高压油管内的运动阻力,多获取油出口的压差,达到多采油的目的。
本发明上述目的是通过以下技术方案实现:
本发明深海自喷井软管集油技术是由软管、软漏斗罩两大部分组成,所述的软管,其特征在于使用密度与海水差异较小的防水布做基础材料,缝制成大口径软管。
本发明深海自喷井软管集油技术,所述的漏斗罩,其特征在于罩口用密度大的材料,如铁链等做罩口的锚坠,软罩的上口用硬材料做支撑箍。
本发明深海自喷井软管集油技术,所述的软漏斗罩,其特征在于可根据海底油井外的平整度状况,将罩口适度加长,设置成裙边状,能适应于凹凸不平的接触物,所述的软漏斗罩,其特征在于在罩囗裙边下增设与罩口周长相等的小口径软管,只充入极少量的水,使本罩可适应有钢管凸起的较复杂地形。
本发明深海自喷井软管集油技术,所述的软管,其特征在于配置轻质保温材料和密度高的保温材料,混合对软管内输油的保温,所述的软管,其特征在于软管的出口设置油气分离器,所述的油气分离器,其特征在于分离器的集油口低于软管出口,而集气口要高于软管的出口。
由于软管的密度与海水密度差距小,在海水中既无重力,也无浮力,管面积如增大百倍也操作轻松。这样可将小囗径硬管输送油气到海面,改变成大管下降到海底,减少了此段高压油管输送的阻力。油管出口的前移将获取前段的高压强出口,从而达到多出油的目的。在罩口巧用密度大的铁链做锚坠,可保证油气不从罩口泄出。
附图说明
附图1为本发明结构示意图
附图2为本发明罩住有钢管等复杂地形示意图
附图A局部放大图
附图B局部放大图
下面结合附图作详细说明
实施例1
本实施例如图1所示,由1软罩、3软管等组成,软管3用高强防水布缝制成长1500米、直径1 .5米的软管3,用防水布做成高5米、直径3米的漏斗状的软罩1,软罩口7的周长需增加30%,每米长用300公斤铁链11做锚坠,软管3用钢管做安置软罩的支撑架2。因防水布的密度与海水相差较小,5吨多防水布的软管3在海水中只有几百公斤重,操作它非常轻松。因软管3比原油管面积增加了百倍,原来的油压到达软管3后会降低百倍。根据油在管子内运动有阻力,压力会渐渐衰减的原理。如采油层的压强是10兆帕,通过3000米管道输送到海面时,由于油流动产生的阻力,到达海面管口时油压能剩下2兆帕都难。在海底1500米处可就是6兆帕的油压,提前流入到己加大100倍的软管3内只有0. 06兆帕,由原高压管的1%流速上升到海面收集,0 .06兆帕是1500米软管3内的油运动阻力消耗。高压管出口是6 .兆帕压强,减掉软管的0 .06兆帕压强消耗,还能得到油出口5.94兆帕的净压差。此压差是海面出口压差的近3倍。根椐相同囗径下压差一倍就有一倍流量之差的公式,这就是可多一倍的实际采油量。因6.5兆帕的高油压,出油管口后,被降低到只有0.06兆帕以下的一点小压力,所以软罩口7处有每米300公斤铁链11做锚坠,此微压油是百分百泄不到罩子1外的。
实施例2
本实施例如图1所、B图所示,大部分与实施例1基本相同。当含石腊较高的油井,腊会沾附到软管3上,缩小了管子3油的流动面积,影响着软管采油量和加快软管3的维修更换频率。应在软管3上增加保温材料11,保持油温能到达管囗。保温材料11为了不对软管3多产生浮力或沉力,可用保温好又较轻的硅酸棉和较重的耐火泥粉混合保温,争取在海水内不沉和不浮最好。
实施例3
本实施如图1、图2所示,用本发明对原有的油井改造,可迅速提高油产量。但这些井会有原来高出海底的钢管,影响到软罩1的坠地。可在软罩口7上增加一根与加长的罩口7相等的直径0.3米的软管8,在软管8内只需充5%的水。因罩口7内铁链11的坠重作用,会把软管8内的少量水挤压到任向可以容纳水的空隙间。这样软罩7内铁链11的重力压不到油管下方的空隙10,就是软管11内少量水的去处。罩口多增加了软管,海底油井再复杂,都能适应。
实施例4
本实施如图1所示,基本构件与实施例1相同。如果海底是油气井,应在软管3的上口增加油气分离器5,集油口6低于软管3口下方,集气口4在软管3口的上方。能让气向上,油向下,保证收集油的油泵吸不到空气,收集气的气泵也吸不到石油。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非作为对本发明的限定,只要在本发明的实质范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
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