井下蒸汽二次电加热管柱及加热方法技术

本发明专利技术公开了一种井下蒸汽二次电加热管柱及加热方法，涉及油气田注汽开采稠油领域，通过蒸汽井口下入连续油管和电加热器，底端电加热器对井底的低干度蒸汽进行二次加热，使井底的蒸汽温度、压力升高，干度得到大幅度提升，有利于蒸汽的高温高压扩散，提高蒸汽波及效果，进而提高蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD的作业效果，干度指标可以提高20

【技术实现步骤摘要】
井下蒸汽二次电加热管柱及加热方法


[0001]本专利技术涉及油气田注汽开采稠油领域，具体涉及一种井下蒸汽二次电加热管柱及加热方法。

技术介绍

[0002]由于稠油在油中的粘度很高，渗流阻力大，含水上升速度快，因此大都使用稠油热采，主要方法包括：蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD、火驱。其中，注蒸汽开采稠油是最重要的采油方式。注蒸汽开采稠油可以提高油层吸汽能力，提高波及系数，增加原油的流动性。蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD等方式都需要注入井下的蒸汽干度越高越好，但实际效果并不理想，因为深度越大，管柱越长，沿程热损失越大，到达井下油层的蒸汽大部分变成了热水，底层吸热情况并不好。辽河油田现场注汽系统受锅炉热效率、地面管线、井筒隔热等因素的影响，热损失大，热能综合利用率小于60％，蒸汽驱注采极限深度仅为1000m左右，针对特深层稠油油藏(1000～1700m)实施蒸汽驱、SAGD等技术，井底干度很难达到开发指标要求。有一些现有文献中提及到井下蒸汽发生器，井下蒸汽发生器不采用地面锅炉产生蒸汽，而是直接在井下采用装置产生蒸汽注入油层，国外偶有报道，但是具体实施例很少。井下蒸汽发生器在井底需要水，燃料，空气及与之对应的雾化室、燃烧室、混合室、气化室等进行燃烧加热，研发难度大，成本高，工艺复杂，而且面临着高压燃烧腐蚀大等难题。

技术实现思路

[0003]为解决提高井下蒸汽干度的问题，本专利技术提供一种井下蒸汽二次电加热管柱及加热方法，能够通过连续油管和电加热器的设置对注入稠油井井底的蒸汽进行二次加热，提高井底注汽干度和蒸汽的波及体积，产生更好的驱替效果，对蒸汽驱、SAGD深度1000
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2000米的深井具有很大的适用性。
[0004]本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种井下蒸汽二次电加热管柱，包括连续油管和电加热器，连续油管具有电缆芯a，电加热器具有电缆芯b以及与电缆芯b连接的加热丝；电缆芯a首端连接控制柜的三相电源，末端连接电缆芯b，三相电源通电后电流通过电缆芯a、电缆芯b传输至加热丝进行加热。
[0005]进一步的，连续油管包括连续管体、电缆芯a、绝缘体a、上封头、下封头，连续管体内部穿入有至少一根电缆芯a，电缆芯a与连续管体之间布满绝缘体a；上封头、下封头分别安装于连续管体两端，用以密封绝缘体a。
[0006]进一步的，电加热器包括护管、电缆芯b、加热丝、绝缘体b、密封胶，所述护管一端封闭，另一端开放，开放端与连续管体末端连接；护管内部穿入有至少一根电缆芯b，电缆芯b一端与电缆芯a末端连接，另一端与加热丝连接，加热丝位于护管的封闭端；电缆芯b、加热丝与护管之间布满绝缘体b；密封胶连接于护管开放端，用以密封绝缘体b。
[0007]进一步的，连续油管外部套设有用于防护的无接箍油管；连续油管首端与无接箍油管首端之间设有用于蒸汽密封的连续油管密封器。
[0008]进一步的，连续油管密封器包括上连接体、中间连接体、下连接体、上密封盘根、下密封盘根，上连接体与中间连接体螺纹连接，中间连接体内设有上密封盘根，上密封盘根一端面与上连接体端部相接触；中间连接体与下连接体螺纹连接，下连接体内设有下密封盘根，下密封盘根一端面与中间连接体端部相接触；下连接体外壁设有螺纹，无接箍油管通过螺纹与下连接体连接，连续油管穿入上连接体、中间连接体、上密封盘根、下连接体、下密封盘根内部后进入无接箍油管内。
[0009]进一步的，连续油管整体耐温600度，耐压25MPa；电加热器功率400千瓦，整体耐温600度，耐压25MPa；连续油管密封器整体耐温320度，耐压25MPa。
[0010]一种井下蒸汽二次电加热方法，使用上述井下蒸汽二次电加热管柱，包括：首先使用偏心井口在作业的九寸套管内下入无接箍油管，接着利用连续管注入装置由无接箍油管内下入连续油管和电加热器；再由中心井口作业下入隔热管进行注蒸汽作业，由控制柜控制电加热器加热以及功率调节，对井底蒸汽进行二次加热。
[0011]进一步的，注蒸汽作业后，提出隔热管，由中心井口下入油管和安装于油管末端的管式泵，在中心井口安装抽油机，抽油机连通油管，进行采油生产。
[0012]进一步的，还包括：由中心井口下入取样器对井底干度进行取样测试，由控制柜根据干度值实时调节电加热器的功率。
[0013]进一步的，隔热管末端设有喇叭口。
[0014]本专利技术的有益效果包括：1.通过蒸汽井口下入连续油管和电加热器，底端电加热器对井底的低干度蒸汽进行二次加热，使井底的蒸汽温度、压力升高，干度得到大幅度提升，有利于蒸汽的高温高压扩散，提高蒸汽波及效果，进而提高蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD的作业效果，干度指标可以提高20
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30％；
[0015]2.设置连续油管密封器，可用于连续油管和无接箍油管之间的蒸汽密封，能够实现动态和静态密封，保证井口不发生蒸汽泄漏；在无接箍油管内下入连续油管和电加热器，无接箍油管能够防止井口高温蒸汽对连续油管的热高温冲蚀，还能防止一旁的作业管柱对连续油管碰撞造成损坏；
[0016]3.加热方法采用了偏心井口方式，使得加热管柱和注汽管柱是分离的，不是同心同管的，而同心同管方式不仅会对整个井下连续油管和电加热器外壁产生冲蚀，还会对进口蒸汽流量产生节流，产生的是环空流道，会加剧井下沿程热损失。本专利技术加热管柱走偏心井口可以防止井口高温蒸汽冲蚀，由中心井口下注汽、生产管柱，这种加热管柱和注汽管柱分离方式，可以使中心井口进行后续作业，可以换生产管柱下泵生产，也可以下入取样器进行干度取样，对井下蒸汽温度、干度做到掌控，指导电加热器功率调整，调控井下蒸汽温度、干度，能够实现边加热，边测试的功能。
附图说明
[0017]图1是本专利技术井下蒸汽二次电加热管柱整体结构示意图；
[0018]图2是本专利技术连续油管结构示意图；
[0019]图3是本专利技术连续油管结构剖面图；
[0020]图4是本专利技术电加热器结构示意图；
[0021]图5是本专利技术电加热器结构剖面图；
[0022]图6是本专利技术连续油管密封器结构示意图；
[0023]图7是本专利技术实施例3边底水油藏加热辅助采油结构示意图。
[0024]图中附图标记说明：1
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九寸套管，2
‑1‑
油管，2
‑2‑
隔热管，3
‑1‑
管式泵，3
‑2‑
喇叭口，4
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无接箍油管，5
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连续油管，6
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电加热器，7
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连续油管密封器，8
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控制柜，9
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电缆芯a，10
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上封头，11
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绝缘体a，12
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连续管体，13
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下封头，14
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油层，15
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电缆芯b，16
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密封胶，17
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护管，18...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下蒸汽二次电加热管柱，其特征在于，包括连续油管(5)和电加热器(6)，连续油管(5)具有电缆芯a(9)，电加热器(6)具有电缆芯b(15)以及与电缆芯b(15)连接的加热丝(19)；电缆芯a(9)首端连接控制柜(8)的三相电源，末端连接电缆芯b(15)，三相电源通电后电流通过电缆芯a(9)、电缆芯b(15)传输至加热丝(19)进行加热。2.根据权利要求1所述的井下蒸汽二次电加热管柱，其特征在于，连续油管(5)包括连续管体(12)、电缆芯a(9)、绝缘体a(11)、上封头(10)、下封头(13)，连续管体(12)内部穿入有至少一根电缆芯a(9)，电缆芯a(9)与连续管体(12)之间布满绝缘体a(11)；上封头(10)、下封头(13)分别安装于连续管体(12)两端，用以密封绝缘体a(11)。3.根据权利要求2所述的井下蒸汽二次电加热管柱，其特征在于，电加热器(6)包括护管(17)、电缆芯b(15)、加热丝(19)、绝缘体b(18)、密封胶(16)，所述护管(17)一端封闭，另一端开放，开放端与连续管体(12)末端连接；护管(17)内部穿入有至少一根电缆芯b(15)，电缆芯b(15)一端与电缆芯a(9)末端连接，另一端与加热丝(19)连接，加热丝(19)位于护管(17)的封闭端；电缆芯b(15)、加热丝(19)与护管(17)之间布满绝缘体b(18)；密封胶(16)连接于护管(17)开放端，用以密封绝缘体b(18)。4.根据权利要求1所述的井下蒸汽二次电加热管柱，其特征在于，连续油管(5)外部套设有用于防护的无接箍油管(4)；连续油管(5)首端与无接箍油管(4)首端之间设有用于蒸汽密封的连续油管密封器(7)。5.根据权利要求4所述的井下蒸汽二次电加热管柱，其特征在于，连续油管密封器(7)包括上连接体(22)、中间连接体(23)、下连接体(25)、上密封盘根(21)、下密封盘根(24)，上连接体(22)与中间连接体(23)螺纹连接，中间连接体(23)内设有上密封盘根(21)，上密封盘根(21)一端面与上连接体(22)端部相接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨显志，赵超，袁爱武，孙光雄，李广富，袁天瑜，王健骁，刘祥，刘丹，屈振哲，吴迪，张福兴，杨宝春，程云龙，刘锦，王永江，金佳毅，廖培淳，田宇桐，王大鹏，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：