井下电加热结构制造技术

本申请公开了一种井下电加热结构，包括：套管组件、电磁波能量输送装置、第一天线臂、第二天线臂，其中套管组件包括第一套管和第二套管，电磁能量输送装置包括第一输送管和第二输送管；第一套管和第一天线臂分别与电磁波能量输送装置中不同的输送管连接，构成第一组射频天线；第二套管和第二天线臂分别与电磁波能量输送装置中不同的输送管连接，构成第二组射频天线；通过上述两组射频天线对油层进行加热。由于该方法通过构造两组射频天线对油层进行定点加热，解决了现有的井下电加热方法存在的加热效果差、加热效率低、加热范围有限，且不能对油层进行定点加热的技术问题。

Underground electric heating structure

The invention discloses a downhole electric heating structure, including casing assembly, electromagnetic wave energy delivery device, a first antenna, a second antenna arm arm, wherein the bushing assembly includes a first casing and a second casing, electromagnetic energy conveying device comprises a first conveying pipe and second pipe; the first casing and the first antenna arm respectively with electromagnetic wave energy conveying pipe is connected with a different device, which constitute the first group of RF antenna and the second antenna casing; second arm respectively with the electromagnetic wave energy conveying pipe is connected with a different device, composed of second groups of RF antenna; heating of the reservoir through the two groups of RF antenna. Because of the fixed heating of the reservoir through the construction of two groups of RF antenna, solve the heating effect of the underground heating method of the existing difference, low heating efficiency, the heating range is limited, technical problems and cannot be fixed heating oil.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油开采领域，特别涉及一种井下电加热结构。
技术介绍
在一些石油开采作业过程中，有时会需要对油层内的原油进行加热。例如，在对稠油油藏进行开采时，由于稠油油藏相较于普通油藏具有更高的粘度和更大的密度，在开采时，为了降低稠油原油的粘度，提高采收率，一般可以先对油层内的原油进行加热处理。在现有技术中，可以在稠油油井的套管中另外下入独立的电阻加热器，在开采稠油的同时，利用电阻加热器产生热量对油层中的原油进行加热。但是，在具体实施过程中，由于电阻加热器与油井套管之间往往会存在一定的空间，而该空间在具体生产过程中一般会充满油水混合体。在具体加热过程中，电阻加热器先将热量传导给油水混合体，再由油水混合体把热量传导给套管，最后由套管通过热传导加热套管周围的油层原油。因此，现有的井下电加热方法对油层的加热效果并不理想。其次，现有的加热方法无法对油层进行定点加热。例如，在对层状油藏进行开采时，油层与油层之间往往会存在连续的隔层，实际施工时只需要对各个油层进行定点加热。但是，现有的加热方法在对各油层进行加热的同时，对隔层也进行了加热。因此，浪费了大量的热能，导致热能利用率低。再者，在较大井距条件下，现有加热方法大多依靠井筒内的电加热，导致难以加热油藏深处。例如，难以加热井间的大范围内的油层。因此，导致加热范围有限。综上可知，现有的井下电加热方法在具体实施时往往存在加热效果差、加热效率低、加热范围有限且不能实现定点加热的技术问题。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
为了解决现有方法存在的加热效果差、加热效率低、加热范围有限且不能实现定点加热的技术问题，本专利技术实施例提供了一种井下电加热结构，可以通过构造两组射频天线，对油层直接进行定点加热，以达到提高加热效率，改善加热效果，扩大加热范围，实现定点加热的技术目的。本专利技术实施例提供了一种井下电加热结构，包括：套管组件、电磁波能量输送装置、第一天线臂、第二天线臂，其中，所述套管组件包括并列设置的第一套管、绝缘套管以及第二套管，所述第一套管、绝缘套管以及第二套管顺次连接，所述第一套管和所述第二套管由导电材料制成，所述绝缘套管由绝缘材料制成；所述电磁波能量输送装置包括第一输送管和套设于所述第一输送管内的第二输送管，所述第一输送管穿设于所述套管组件内；所述第一天线臂绝缘地设置在所述第一套管上，且至少部分地位于所述第一套管外；所述第二天线臂绝缘地设置在所述第二套管上，且至少部分地位于所述第二套管外；所述第一套管与所述第一输送管电性连接，所述第一天线臂与所述第二输送管电性连接；或，所述第一套管与所述第二输送管电性连接，所述第一天线臂与所述第一输送管电性连接；以及，所述第二套管与所述第一输送管电性连接，所述第二天线臂与所述第二输送管电性连接；或，所述第二套管与所述第二输送管电性连接，所述第二天线臂与所述第一输送管电性连接。在一个优选的实施例中，所述第一天线臂与所述第一套管呈90度夹角；所述第二天线臂与所述第二套管呈90度夹角。在一个优选的实施例中，所述井下电加热结构还包括第一射频天线连接器和第二射频天线连接器，其中：所述第一射频天线连接器用于将所述第一套管与所述第一输送管电性连接，将所述第一天线臂与所述第二输送管电性连接；或，用于将所述第一套管与所述第二输送管电性连接，将所述第一天线臂与所述第一输送管电性连接；以及，所述第二射频天线连接器用于将所述第二套管与所述第一输送管电性连接，将所述第二天线臂与所述第二输送管电性连接；或，将所述第二套管与所述第二输送管电性连接，将所述第二天线臂与所述第一输送管电性连接。在一个优选的实施例中，所述第一天线臂为直径为1.5英寸的圆柱体，所述第二天线臂为直径为1.5英寸的圆柱体。在一个优选的实施例中，所述第一天线臂设置于所述第一套管靠近所述第二套管的一端，所述第二天线臂设置于所述第二套管靠近所述第一套管的一端。在一个优选的实施例中，所述第一天线臂和所述第二天线臂为以下材料中的至少一种制成：黄铜、铝和石墨烯。在一个优选的实施例中，所述第一套管和所述第二套管为环状，且管壁上割有筛孔。在一个优选的实施例中，所述井下电加热结构还包括第三套管，所述第三套管通过隔离器与所述第一套管连接并电性隔离。在一个优选的实施例中，在所述第三套管外还套设有第四套管。在一个优选的实施例中，所述第一输送管和所述第二输送管之间的环形空间内设有用于防止产生电场的气体。在一个优选的实施例中，所述气体包含高压氮气。在一个优选的实施例中，所述第二输送管同轴套设于所述第一输送管内。在一个优选的实施例中，所述第一输送管和所述第二输送管为黄铜制成。在一个优选的实施例中，所述井下电加热结构还包括第一温控器和第二温控器，其中：所述第一温控器与所述第一射频天线连接器相连，用于控制所述第一套管和所述第一天线臂中的电流；所述第二温控器与所述第二射频天线连接器相连，用于控制所述第二套管和所述第二天线臂中的电流。在一个优选的实施例中，所述井下电加热结构还包括举升油管，所述举升油管从井口下入至底层，所述举升油管位于所述套管组件内，其中，所述举升油管内下入抽油泵和抽油杆，所述抽油杆设置在所述抽油泵的顶端。在一个优选的实施例中，所述举升油管还包括管鞋套管，其中，所述管鞋套管设于所述举升套管的底层。在一个优选的实施例中，在所述第一套管上设置多个第一天线臂，在所述第二套管上设置多个第二天线臂。在一个优选的实施例中，所述第一套管和所述第二套管为以下材料中的至少一种制成：黄铜、铝和石墨烯。在本专利技术实施例中，通过利用第一套管和第一天线臂构造第一组射频天线，利用第二套管和第二天线臂构造第二组射频天线，并在第一套管和第二套管间设置绝缘管隔离，进而利用上述两组射频天线分别发射电磁波对油层进行定点加热。从而解决了现有的井下电加热方法中存在的加热效果差，加热效率低、加热范围有限，且对油层不能进行定点加热的技术问题，达到了定点对油层进行有效加热的技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的井下电加热结构的结构示意图以上附图标记的标记说明：1、井口，20、第四套管，21、第三套管，30、第一套管，31、第一天线臂，32、第一射频天线连接器，33、第二天线臂，34、第二套管，35第二射频天线连接器，36、隔离器，37、绝缘套管，38、管鞋套管，40、电磁波能量输送装置，41、第一温控器，42、第二温控器，50、抽油杆，51、抽油泵，111、盖层，112、第一油层，113、隔层，114、第二油层，115、底层。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。考虑到在开采石油的过程中，应用现有的井下电加热方法加热油层时，由于是采用独立的电阻加热器通过将热量传递给套管，再由套管对套管外的油层原油进行加热。这种方法虽然能够实现对油层原油的加热，但是，具体实施时，由于电阻加热器不是对油层原油直接进行加热，所以热量在中间的热传导过程中会被损耗，导致应用该方法往往加热效果差、加热效率低。其次，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下电加热结构，其特征在于，包括：套管组件、电磁波能量输送装置、第一天线臂、第二天线臂，其中，所述套管组件包括并列设置的第一套管、绝缘套管以及第二套管，所述第一套管、绝缘套管以及第二套管顺次连接，所述第一套管和所述第二套管由导电材料制成，所述绝缘套管由绝缘材料制成；所述电磁波能量输送装置包括第一输送管和套设于所述第一输送管内的第二输送管，所述第一输送管穿设于所述套管组件内；所述第一天线臂绝缘地设置在所述第一套管上，且至少部分地位于所述第一套管外；所述第二天线臂绝缘地设置在所述第二套管上，且至少部分地位于所述第二套管外；所述第一套管与所述第一输送管电性连接，所述第一天线臂与所述第二输送管电性连接；或，所述第一套管与所述第二输送管电性连接，所述第一天线臂与所述第一输送管电性连接；以及，所述第二套管与所述第一输送管电性连接，所述第二天线臂与所述第二输送管电性连接；或，所述第二套管与所述第二输送管电性连接，所述第二天线臂与所述第一输送管电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种井下电加热结构，其特征在于，包括：套管组件、电磁波能量输送装置、第一天线臂、第二天线臂，其中，所述套管组件包括并列设置的第一套管、绝缘套管以及第二套管，所述第一套管、绝缘套管以及第二套管顺次连接，所述第一套管和所述第二套管由导电材料制成，所述绝缘套管由绝缘材料制成；所述电磁波能量输送装置包括第一输送管和套设于所述第一输送管内的第二输送管，所述第一输送管穿设于所述套管组件内；所述第一天线臂绝缘地设置在所述第一套管上，且至少部分地位于所述第一套管外；所述第二天线臂绝缘地设置在所述第二套管上，且至少部分地位于所述第二套管外；所述第一套管与所述第一输送管电性连接，所述第一天线臂与所述第二输送管电性连接；或，所述第一套管与所述第二输送管电性连接，所述第一天线臂与所述第一输送管电性连接；以及，所述第二套管与所述第一输送管电性连接，所述第二天线臂与所述第二输送管电性连接；或，所述第二套管与所述第二输送管电性连接，所述第二天线臂与所述第一输送管电性连接。2.根据权利要求1所述的井下电加热结构，其特征在于，所述第一天线臂与所述第一套管呈90度夹角；所述第二天线臂与所述第二套管呈90度夹角。3.根据权利要求1所述的井下电加热结构，其特征在于，所述井下电加热结构还包括第一射频天线连接器和第二射频天线连接器，其中：所述第一射频天线连接器用于将所述第一套管与所述第一输送管电性连接，将所述第一天线臂与所述第二输送管电性连接；或，所述第一射频天线连接器用于将所述第一套管与所述第二输送管电性连接，将所述第一天线臂与所述第一输送管电性连接；以及，所述第二射频天线连接器用于将所述第二套管与所述第一输送管电性连接，将所述第二天线臂与所述第二输送管电性连接；或，所述第二射频天线连接器用于将所述第二套管与所述第二输送管电性连接，将所述第二天线臂与所述第一输送管电性连接。4.根据权利要求1所述的井下电加热结构，其特征在于，所述第一天线臂为直径为1.5英寸的圆柱体，所述第二天线臂为直径为1.5英寸的圆柱体。5.根据权利要求1所述的井下电加热结构，其特征在于，所述第一天线臂设置于所述第一套管靠近所述第二套管的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永彬，蒋有伟，王红庄，沈德煌，李秀峦，刘尚奇，关文龙，高永荣，张忠义，张运军，苟燕，王梦颖，李星民，陈和平，杨朝蓬，沈杨，李松林，
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：北京;11