井下加热系统技术方案

本发明专利技术涉及一种井下加热系统，包括：第一管柱，所述第一管柱构造为用于插入到外层套管内；第二管柱，所述第二管柱构造为用于插入第一管柱内并在所述第一管柱与第二管柱之间形成环空，所述第二管柱的下端构造有用于连通所述环空的开口；第一气体输送管，所述第一气体输送管构造为连接到所述第二管柱的上端；第二气体输送管，所述第二气体输送管构造为连接到所述第二管柱与所述第一管柱之间的环空，所述环空通过所述开口与所述第二管柱连通；以及气体驱动机构，所述气体驱动机构构造为用于使加热气体通过所述第一气体输送管和第二气体输送管中的一个进入井眼，并经由第一气体输送管和第二气体输送管中的另一个离开井眼。和第二气体输送管中的另一个离开井眼。和第二气体输送管中的另一个离开井眼。

【技术实现步骤摘要】
井下加热系统


[0001]本专利技术涉及油井开采
，尤其涉及一种井下加热系统。

技术介绍

[0002]在油田开发中，特别是在开采稠油、高凝油和高含蜡油井时，经常存在油管析蜡、结蜡等现象，并因此导致油管堵塞，影响油井产量。在出现这种问题时，一般通过刮蜡的方式实现解堵。但这种解决方式耗时耗力，并且会大幅增加原油开采的成本。
[0003]目前，也存在一些使井筒加热升温的方法，以增加原油的流动性，便于原油在井筒内流动。然而，这些方法一般需要借由地面处的油气资源进行发电，再通过探入井筒内的电缆发热对井筒内环境加热，或者通过电能对水加热，再向井筒内注入热水来加热井筒。这些加热方式将消耗大量宝贵的资源，有些还会排放出大量的硫化物和氮化物，造成一定的环境污染。通过油气资源发电也需要建立大型的发电设备和周边维护设备，大幅提高生产成本。另外，向井筒内注入热水还会不可避免地影响所开采的油气资源的质量。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出了一种井下加热系统，能用于解决或至少削弱上述问题中的至少一项。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提出了一种井下加热系统，包括：第二管柱，所述第二管柱构造为用于插入第一管柱内并在所述第一管柱与第二管柱之间形成环空，所述第二管柱的下端构造有用于连通所述环空的开口；第一气体输送管，所述第一气体输送管构造为连接到所述第二管柱的上端；第二气体输送管，所述第二气体输送管构造为连接到所述第二管柱与所述第一管柱之间的环空，所述环空通过所述开口与所述第二管柱连通；以及气体驱动机构，所述气体驱动机构构造为用于使加热气体通过所述第一气体输送管和第二气体输送管中的一个进入井眼，并经由第一气体输送管和第二气体输送管中的另一个离开井眼。
[0006]通过第一管柱与第二管柱的配合使得加热气体在第二管柱与第一管柱之间循环，可以有效地对第一管柱和第二管柱进行加热，避免在井眼内发生析蜡、结蜡等现象，从而避免井眼堵塞影响生产。
[0007]在一个优选的实施例中，所述气体驱动机构构造为使加热气体通过所述第二气体输送管进入所述环空，经由所述开口进入所述第二管柱并从所述第一气体输送管离开井眼；其中，所开采的稠油随所述加热气体一起经所述第二管柱和第一气体输送管离开井眼。
[0008]在一个优选的实施例中，所述第二管柱的直径相对于所述第一管柱的直径的比例在0.5至0.7之间，优选地在0.53至0.68之间。
[0009]在一个优选的实施例中，所述第二管柱插入所述第一管柱的深度在1300m至3000m之间。
[0010]在一个优选的实施例中，所述井下加热系统还包括用于存储所述加热气体的储气
容器，所述储气容器的入口端与所述第一气体输送管相连，所述储气容器的出口端与所述第二气体输送管相连；其中，所述加热气体在所述储气容器与所述井眼之间循环。
[0011]在一个优选的实施例中，在所述储气容器内设置有加热机构，所述加热机构设置在所述入口端与出口端之间的气体流动路径上。
[0012]在一个优选的实施例中，所述加热机构包括多个加热棒，所述多个加热棒在垂直于气体流动路径的平面上彼此间隔开布置，使得加热气体能从相邻的加热棒之间流过。
[0013]在一个优选的实施例中，所述加热机构包括沿气体流动路径间隔开布置的多个加热机构。
[0014]在一个优选的实施例中，所述井下加热系统包括多个彼此串联的所述储气容器，在各个储气容器的出口端处安装有用于检测离开所述储气容器的加热气体的温度的温度传感器，当所述温度传感器检测到加热气体的温度已达到预期温度时，下游的储气容器中的加热机构停止对所述加热气体进行加热。
[0015]在一个优选的实施例中，所述井下加热系统还包括太阳能光伏充电板，所述太阳能光伏充电板通过电缆与所述气体驱动机构电连接，以向所述气体驱动机构供电；所述井下加热系统还包括用于存储所述加热气体的储气容器，在所述储气容器内设置有至少一个加热机构，所述太阳能光伏充电板通过电缆与所述加热机构电连接，以向所述气体驱动机构供电。
[0016]在一个优选的实施例中，在所述电缆上设置有蓄电池。
[0017]在一个优选的实施例中，所述加热气体为空气、氮气或二氧化碳。
附图说明
[0018]在下文中参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：
[0019]图1显示了根据本专利技术的第一个实施例的井下加热系统的示意图；
[0020]图2显示了图1中的井下加热系统中的储气容器的示意图；
[0021]图3以另一角度显示了图2中的储气容器的示意图。
[0022]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0024]图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的井下加热系统100的结构。如图1所示，该井下加热系统100包括太阳能充电板1。太阳能光伏充电板1可通过支架2安装在地面或任意其他平台上。太阳能光伏充电板1可与支架2铰接，以利于根据太阳的方位来调整太阳能光伏充电板1的朝向角度。
[0025]太阳能光伏充电板1通过电缆3电连接到蓄电池4，以使通过太阳能光伏充电板1从太阳能转化得到的电能可以存储在蓄电池4内，以供使用。
[0026]井下加热系统还包括储气容器5。在储气容器5内可设置有加热机构。一方面，太阳能充电板1可直接通过电缆3与加热机构相连，以驱动加热机构进行加热。另一方面，蓄电池4可通过电缆3与加热机构相连，以通过蓄电池4内存储的电能来驱动加热机构进行加热。
[0027]如图2和图3所示，储气容器5大体构造为圆筒形的形状，在储气容器5的两端分别
构造有进口端15和出口端19。在进口端15和出口端19之间的储气容器5内形成气体流动路径。加热机构设置在储气容器5内。在图2和图3所示的实施例中，储气容器5包括多个彼此间隔开布置的加热棒17。多个加热棒17在垂直于气体流动路径的平面上彼此间隔开，使得加热气体能穿过加热棒17之间的间隙流动，并在流过时受到加热棒17的加热。多个间隔开的加热棒17可通过框架彼此连接，并连接到储气容器5的内壁上。这里的加热棒17可以由PTC陶瓷制成。加热棒17的电压可以在12V
‑
380V之间。加热气体的预期温度在200℃
‑
300℃之间。
[0028]在储气容器5内可设置有多个加热机构。多个加热机构可以沿气体流动路径间隔开，以利于对气体进行充分加热。
[0029]在储气容器5的内壁上可设置有保温层20，例如为聚氨酯保温层。由此，可以保持储气容器5内的温度，避免加热气体的热量在此处散发出去而降低整个系统的工作效率。保温层20的厚度可以在6cm
‑
15cm之间。另外，根据需要，储气容器5的内壁上还可设置有耐腐蚀层(未显示)，该耐腐蚀层可设置在保温层20的内侧。
[0030]在进口端15和出口端19处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下加热系统，包括：第一管柱，所述第一管柱构造为用于插入到外层套管内；第二管柱，所述第二管柱构造为用于插入第一管柱内并在所述第一管柱与第二管柱之间形成环空，所述第二管柱的下端构造有用于连通所述环空的开口；第一气体输送管，所述第一气体输送管构造为连接到所述第二管柱的上端；第二气体输送管，所述第二气体输送管构造为连接到所述第二管柱与所述第一管柱之间的环空，所述环空通过所述开口与所述第二管柱连通；以及气体驱动机构，所述气体驱动机构构造为用于使加热气体通过所述第一气体输送管和第二气体输送管中的一个进入井眼，并经由第一气体输送管和第二气体输送管中的另一个离开井眼。2.根据权利要求1所述的井下加热系统，其特征在于，所述气体驱动机构构造为使加热气体通过所述第二气体输送管进入所述环空，经由所述开口进入所述第二管柱并从所述第一气体输送管离开井眼；其中，所开采的稠油随所述加热气体一起经所述第二管柱和第一气体输送管离开井眼。3.根据权利要求1或2所述的井下加热系统，其特征在于，所述第二管柱的直径相对于所述第一管柱的直径的比例在0.5至0.7之间。4.根据权利要求1或2所述的井下加热系统，其特征在于，所述第二管柱插入所述第一管柱的深度在1300m
‑
3000m之间。5.根据权利要求1或2所述的井下加热系统，其特征在于，所述井下加热系统还包括用于存储所述加热气体的储气容器，所述储气容器的入口端与所述第一气体输送管相连，所述储气容器的出口端与所述第二气体输送管相连；其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦星，胡群爱，何祖清，岳慧，孙连忠，周朝，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：