加热器和热采装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种加热器和热采装置，加热器包括：控制器、天线壳体和设置在所述天线壳体内部的天线阵列，其中，所述天线阵列包括至少一个天线对，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个所述天线呈圆周形排列；所述控制器用于调节所述天线阵列的驱动信号，并将所述驱动信号发送给所述天线阵列，以使所述天线阵列在油气井眼中，沿着周向发射电磁波对油气储集层进行加热。本发明专利技术通过在天线壳体内设置周向分布的天线阵列，并通过控制器发送的驱动信号，驱动天线阵列在油气井眼中沿着周向发射电磁波，实现通过电能对油气储集层进行加热，进而降低油气储集层内的原油的粘度，提高油气开采效率。

Heater and thermal recovery unit

The invention provides a heater and a thermal recovery device. The heater comprises a controller, an antenna housing and an antenna array disposed within the antenna housing, wherein the antenna array comprises at least one antenna pair, a preset angle between adjacent antennas, and a plurality of the antennas arranged in a circular arrangement. A driving signal for adjusting the antenna array is transmitted to the antenna array so that the antenna array is in the borehole of the oil and gas well and the oil and gas reservoir is heated by transmitting electromagnetic waves along the circumferential direction. By setting an antenna array with circumferential distribution in the antenna shell and driving signals transmitted by the controller, the antenna array is driven to transmit electromagnetic waves along the circumferential direction in the oil and gas wells, thereby heating the oil and gas reservoirs through electric energy, thereby reducing the viscosity of crude oil in the oil and gas reservoirs, and improving oil and gas production. Efficiency.

【技术实现步骤摘要】
加热器和热采装置
本专利技术涉及石油勘探
，尤其涉及一种加热器和热采装置。
技术介绍
稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。通常把相对密度大于0.92(20℃)、地下粘度大于50厘泊的原油叫稠油。因为稠油的密度大，也叫做重油。随着常规油气资源的消耗和石油需求的攀升，稠油在世界能源结构中的地位越来越重要。据统计，稠油的储量占世界石油储量的一半以上，具有广阔的发展前景。在油田的石油开采中，稠油因具有特殊的高粘度和高凝固点特性，在开采和应用的各个方面都遇到一些技术难题。就开采技术而言，胶质、沥青质和长链石蜡等特性，造成稠油在储集层和井筒中的流动性变差，对采集工艺要求很高。高粘、高凝稠油的输送，必须采用较大功率的泵送设备，并且为了达到合理的泵送排量，要求对输送系统进行加热处理或者对原油进行稀释处理。现有的开采技术中，对于稠油往往采用热采技术，即通过热蒸汽对储油层进行加热，稠油在加热后，黏度会大幅度降低，进而便于采集。但是，现有的热蒸汽对储油层进行加热的技术，蒸汽加热不稳定、易流失，而且热量利用率非常低，导致加热效率低下，进而导致稠油开采效率低下。在目前低油价的国际环境下，沿用原有的常规热采技术已不能满足经济需求，某些企业甚至出现一度亏损的情况。所以，研发新型热采技术来降低开采成本，对实现我国石油的开采及应用具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种加热器和热采装置，通过在天线壳体内设置周向分布的天线阵列，并通过控制器发送的驱动信号，驱动天线阵列在油气井眼中沿着周向发射电磁波，实现通过电能对油气储集层进行加热，进而降低油气储集层内的原油的粘度，提高油气开采效率。本专利技术的第一方面提供一种加热器，包括：控制器、天线壳体和设置在所述天线壳体内部的天线阵列，其中，所述天线阵列包括至少一个天线对，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个所述天线呈圆周形排列；所述控制器用于调节所述天线阵列的驱动信号，并将所述驱动信号发送给所述天线阵列，以使所述天线阵列在油气井眼中，沿着周向发射电磁波对油气储集层进行加热。可选地，所述天线壳体内设置有：温度检测器，所述温度监测器连接所述控制器，用于检测所述天线壳体内的温度信息，并将所述温度信息发送给所述控制器；所述控制器还用于接收所述温度检测器发送的所述温度信息，并在所述温度信息超过预设值时，切断所述天线阵列的供电电源，在所述温度信息低于所述预设值时，接通所述天线阵列的供电电源。可选地，所述天线壳体内还设置有：天线扶正器，所述天线扶正器用于固定所述天线阵列。可选地，所述天线扶正器包括：第一扶正器和第二扶正器，所述第一扶正器和所述第二扶正器上设置有插孔，分别用于插放所述天线对中的两根天线，以固定所述天线对。可选地，所述天线壳体内还设置有：耐温层，所述耐温层充盈于所述天线壳体内部的空隙。可选地，还包括：扼流器，所述扼流器分别连接所述控制器和所述天线阵列，用于接收所述控制器的扼制信号，并根据所述扼制信号扼制所述天线阵列中的中高频电流回到所述控制器。可选地，所述扼流器包括：扼流壳体和设置在所述扼流壳体内的扼流圈、芯棒和垫圈，其中，所述扼流圈一端与所述垫圈接触，另一端与所述芯棒凸棱接触。本专利技术的第二方面提供一种热采装置，包括：抽油机、供电设备以及如本专利技术第一方面及其任一可选地实施方案中所述的加热器，其中，所述加热器连接所述供电设备，用于对待开采的油气储集层进行加热；所述抽油机分别连接所述加热器所述供电设备，用于抽取所述油气储集层内被加热的油流。可选地，还包括：驴头和油管，所述驴头连接所述油管，所述油管连接所述抽油机，用于导出所述抽油机抽取的油流。可选地，还包括：非金属套管，所述非金属套管安装在待开采的油气储集层的井眼内，用于放置所述加热器。本专利技术提供的加热器和热采装置，通过在天线壳体内设置周向分布的天线阵列，并通过控制器发送的驱动信号，驱动天线阵列在油气井眼中沿着周向发射电磁波，组成了射频加热器，并将该加热器与供电设备相连，通过将该加热器放置在油气井眼中，即可对油气储集层进行加热，进而降低油气储集层内的原油的粘度；与传统的蒸汽加热方案相比，通过电能转化对油气储集层进行加热，更加清洁高效，提高了加热能量利用率，提高了油气开采效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一示例性实施例示出的加热器的结构示意图；图2为本专利技术另一示例性实施例示出的加热器的结构示意图；图3为图2所示实施例中的加热器的A-A剖视图；图4为本专利技术一示例性实施例示出的热采装置的结构示意图；附图标记：1-控制器，2-扼流器，3-天线壳体，301-天线阵列，1-1控制器外壳，1-2电路板，1-3供电线，1-4控制器密封螺栓，1-5后盖，1-6引线接头，2-1密封圈，2-2垫圈，2-3扼流壳体，2-4扼流圈，2-5芯棒，3-1天线下外壳，3-2第二扶正器，3-3电热偶，3-4螺母，3-5天线中外壳，3-6接线板，3-7接线插头，3-8第一扶正器，3-9氧化镁，3-10外壳螺栓，3-11天线上外壳；3-12天线对；4-1驴头，4-2供电设备，4-3非油气储集层，4-4供电电缆，4-5油管，4-6油气储集层，4-7非金属套管，4-8抽油机，4-9油流，4-10加热器，4-11电磁波，4-12井眼。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一示例性实施例示出的加热器的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种加热器，主要包括：控制器1、天线壳体3和设置在天线壳体3内部的天线阵列301，其中，天线阵列301包括至少一个天线对3-12，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个天线呈圆周形排列；控制器1用于调节天线阵列301的驱动信号，并将驱动信号发送给天线阵列301，以使天线阵列301在油气井眼中，沿着周向发射电磁波对油气储集层进行加热。在本实施例中，加热器可以放入待开采的油气储集层中的井眼中，通过在天线壳体3内设置周向分布的天线阵列301，并通过控制器1发送的驱动信号，驱动天线阵列301在油气井眼中沿着周向发射电磁波，实现将电能转化为热能对油气储集层进行加热，进而降低油气储集层内的原油的粘度，与传统的蒸汽加热方案相比，通过电能转化热能对油气储集层进行加热，更加清洁高效，提高了加热能量利用率，提高了油气开采效率。图2为本专利技术另一示例性实施例示出的加热器的结构示意图。图3为图2所示实施例中的加热器的A-A剖视图。如图2所示，本实施例提供一种加热器，主要包括：控制器1、天线壳体3和设置在天线壳体3内部的天线阵列301，其中，天线阵列301包括至少一个天线对3-12，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个天线呈圆周形排列；控制器1用于调节天线阵列30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热器，其特征在于，包括：控制器、天线壳体和设置在所述天线壳体内部的天线阵列，其中，所述天线阵列包括至少一个天线对，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个所述天线呈圆周形排列；所述控制器用于调节所述天线阵列的驱动信号，并将所述驱动信号发送给所述天线阵列，以使所述天线阵列在油气井眼中，沿着周向发射电磁波对油气储集层进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种加热器，其特征在于，包括：控制器、天线壳体和设置在所述天线壳体内部的天线阵列，其中，所述天线阵列包括至少一个天线对，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个所述天线呈圆周形排列；所述控制器用于调节所述天线阵列的驱动信号，并将所述驱动信号发送给所述天线阵列，以使所述天线阵列在油气井眼中，沿着周向发射电磁波对油气储集层进行加热。2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述天线壳体内设置有：温度检测器，所述温度监测器连接所述控制器，用于检测所述天线壳体内的温度信息，并将所述温度信息发送给所述控制器；所述控制器还用于接收所述温度检测器发送的所述温度信息，并在所述温度信息超过第一预设值时，切断所述天线阵列的供电电源，在所述温度信息低于第二预设值时，接通所述天线阵列的供电电源。3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述天线壳体内还设置有：天线扶正器，所述天线扶正器用于固定所述天线阵列。4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于，所述天线扶正器包括：第一扶正器和第二扶正器，所述第一扶正器和所述第二扶正器上设置有插孔，分别用于插放所述天线对中的两根天线，以固定所述天线对。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高德利，王正旭，刁斌斌，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11