使用陶瓷材料和微波去除凝结物阻塞的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于减少或去除天然气井筒和近井筒地层中的凝结物阻塞的系统和方法。使用微波以加热近井筒地层内的含陶瓷材料。热量从含陶瓷材料转移到近井筒地层。加热近井筒地层中的任何气体凝结物储层，并使积聚在井筒周围的凝结液体再蒸发。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用陶瓷材料和微波去除凝结物阻塞的系统和方法
本公开涉及在与烃的生产相关的井筒中的操作。具体而言，本公开涉及用于减少或去除天然气井筒内和周围的凝结物阻塞的系统和方法。
技术介绍
在从井筒中生产天然气的期间，随着流动的井底压力下降至小于天然气的露点压力，天然气中较重的组分凝结成液体并且从气相中脱落。液体的凝结导致近井筒的地层损害(或堵塞)，这不仅是由于凝结烃的累积，而且是由于大多数气田在生产过程中累积的地层水而引起的。在井筒周围的液体凝结和累积的严重性取决于气体的组成、操作压力和温度、以及储层岩石性质，如孔隙率和渗透性。一般来说，较大的压降、较低的近井筒温度、较重的气体组分、较小的近井筒孔隙率以及较小的近井筒渗透性是导致这种类型的地层损害的因素。一旦累积的液体达到临界饱和水平，它们会阻碍从储层向井筒的气体流动路径。因此，可能会显著降低气体生产率和总体采收率。在许多严重的情况下，井由于不经济的井性能而被迫放弃。类似地，对于低压气体储层，当天然气进入井筒时，随着天然气在井筒内迅速膨胀并且在运送至表面中冷却，液体的凝结可能加强。来自储层的自由液体或“凝结物”(油和水)也可以与所生产的天然气一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过减少凝结流体的存在而使井筒和近井筒地层脱液的系统，所述系统的特征在于：含陶瓷材料，其被设置在所述井筒内并且靠近储层地层，其中所述储层地层的特征在于含烃层；以及微波产生单元，其能够有效地产生加热所述含陶瓷材料的微波，其中所述微波产生单元的特征在于设置在所述井筒内并且靠近所述含陶瓷材料的微波天线，其中所述含陶瓷材料能够有效地通过吸收由所述微波产生单元产生的微波而被加热到第一温度，并且能够有效地将靠近所述井筒的所述储层地层加热至第二温度，并且其中所述第二温度能够有效地使所述凝结流体蒸发，从而减轻所述井筒附近的流体凝结。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.05 US 62/157,2371.一种用于通过减少凝结流体的存在而使井筒和近井筒地层脱液的系统，所述系统的特征在于：含陶瓷材料，其被设置在所述井筒内并且靠近储层地层，其中所述储层地层的特征在于含烃层；以及微波产生单元，其能够有效地产生加热所述含陶瓷材料的微波，其中所述微波产生单元的特征在于设置在所述井筒内并且靠近所述含陶瓷材料的微波天线，其中所述含陶瓷材料能够有效地通过吸收由所述微波产生单元产生的微波而被加热到第一温度，并且能够有效地将靠近所述井筒的所述储层地层加热至第二温度，并且其中所述第二温度能够有效地使所述凝结流体蒸发，从而减轻所述井筒附近的流体凝结。2.根据权利要求1所述的系统，其中将所述微波天线设置在靠近管柱的所述井筒内。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述含陶瓷材料能够有效地将靠近所述井筒的储层地层加热到第三温度，其中所述第三温度大于所述储层地层的临界凝结温度。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述含陶瓷材料的特征在于由天然粘土制成的陶瓷，其中所述天然粘土的特征在于选自由二氧化硅、氧化铝、氧化镁、钾、氧化铁、氧化钙、氧化钠、氧化钛及其混合物构成的组中的至少一种化合物。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述含陶瓷材料的特征在于50体积％至70体积％的所述陶瓷。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述含陶瓷材料的特征在于由天然粘土制成的陶瓷，其中所述天然粘土包含67.5重量％的二氧化硅、22.5重量％的氧化铝、3.10重量％的氧化镁、0.85重量％的钾、0.70重量％的氧化铁、0.35重量％的氧化钙、0.30重量％的氧化钠和0.30重量％的氧化钛。7.根据权利要求4所述的系统，其中通过所述微波产生单元能够有效地将所述含陶瓷材料加热至800℃至1000℃。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述含陶瓷材料的特征还在于砾石颗粒。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述井筒的特征在于开孔衬套。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述井筒是管下扩眼的。11.根据权利要求9所述的系统，其中所述井筒的特征还在于具有穿孔的水泥和壳套。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述凝结流体是选自由水、蜡、沥青质、气体水合物、及其混合物构成的组中的至少一种材料。13.一种使用权利要求1所述的系统使井筒和近井筒地层脱液的方法，所述方法的特征在于如下步骤：激活所述微波产生单元；将所述含陶瓷材料加热至所述第一温度，选择所述第一温度使得所述第一温度能够有效地将靠近所述井筒的储层地层充分加热至所述第二温度；监测所述井筒在生产流体中是否存在液体；以及调节所述微波产生单元的操作参数以在所述含陶瓷材料中产生足够的输送到靠近所述井筒的所述储层地层的热量，使得井筒附近的流体凝结减轻。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述微波的操作参数是选自由靠近所述井筒的所述微波产生单元的定位、所述微波产生单元的操作功率水平、所述微波天线上的微波产生点的数量、以及向所述含陶瓷材料施加微波的时间段构成的组中的至少一个操作参数。15.一种减少井筒和近井筒地层中的凝结流体的存在的方法，所述方法的特征在于如下步骤：将含陶瓷材料设置在所述井筒内并靠近储层地层，其中所述储层地层的特征在于含烃层；提供能够有效地加热所述含陶瓷材料的微波产生单元，其中所述微波产生单元的特征在于设置在所述井筒内并且靠近所述含陶瓷材料的微波天线；激活所述微波产生单元以加热所述含陶瓷材料，其中所述含陶瓷材料能够有效地吸收由所述微波产生单元产生的微波；以及将所述含陶瓷材料加热到第一温度，所述第一温度能够有效地将靠近所述井筒的储层地层加热到第二温度，其中所述第二温度足以蒸发凝结的流体，使得所述井筒附近的流体凝结减轻。16.根据权利要求15所述的方法，其中将所述微波天线设置在靠近管柱的所述井筒内。17.根据权利要求15所述的方法，特征还在于将靠近所述井筒的所述储层地层加热到第三温度的步骤，其中所述第三温度大于所述储层地层的临界凝结温度。18.根据权利要求17所述的方法，特征还在于在激活所述微波产生单元之前确定所述储层地层的临界凝结温度的步骤。19.根据权利要求15所述的方法，其中所述含陶瓷材料的特征在于由天然粘土制成的陶瓷，其中所述天然粘土包括选自由二氧化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·阿尤比，萨米·I·巴塔尔赛，纳比尔·S·哈比卜，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯,SA