[發明專利]太陽能微波加熱波導輸油管

有效

• 申請號: 201410115514.1
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103836296A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 薛黎明;劉伯昂
• 申請（專利權）人: 中海陽能源集團股份有限公司
• 主分類號: F16L53/00
• 分類號: F16L53/00
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟;張飆

技術領域

本發明涉及頁巖油氣探采領域，尤其是太陽能微波加熱波導輸油管。

背景技術

稠油是瀝青質和膠質含量較高、粘度較大的原油。通常把地面密度大于0.943、地下粘度大于50厘泊的原油叫稠油，因為稠油的密度大，也叫做重油。稠油的含水量低，黏度隨溫度變化改變顯著,如溫度增加8～9。黏度可減少一半。因此，對稠油的開采、輸送，多用熱力降低其黏度,如蒸氣驅動、熱油循環、火燒油層等；也可采用摻入稀油、乳化、加入活性劑降低其黏度。在油層溫度下，脫氣原油黏度大于l0000毫帕·秒的原油稱為特稠原油。稠油的溫度越低，其粘度越高，越不利于開采。

此外，油井生產時油流從井底向井口的流動過程中，溫度是逐漸降低的。溫度降低的因素，主要有兩個：一個與地溫梯度有關，即油流上升過程中由于地層溫度是逐漸降低的，因而油流通過油管和套管不斷把熱量傳給地層，使油流體本身溫度降低。另一個因素與稠油中氣體析出有關。當氣體從稠油中分離出來時，體積膨脹，流速增加，需要吸收一部分熱量。以上兩因素導致了稠油本身由溫度降低而引起的粘稠度增加，以致影響流動的速度和阻力，這是在輸運過程中亟待解決的問題。現有的向地下輸入蒸汽將油體熱溶化的方法過于直接，加上地層及油體的含水量和熱吸收問題，從而使蒸汽所帶的巨大熱量的散失消耗成為重要的能源浪費問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種簡化了加熱程序、提高輸運效率的太陽能微波加熱波導輸油管。

為實現上述目的，本發明太陽能微波加熱波導輸油管，包括電源部和若干個依次串聯接通的輸運部，其中，電源部包括用于提供電能的太陽能電池板，輸運部包括發射單元、波導單元和輸運單元，輸運單元和波導單元均沿輸油管軸線方向貫通連接并相互間隔設置，發射單元設置在波導單元的側壁上形成管狀波導無損耗連接；電源部與發射單元相連接來向其供電，發射單元產生微波來射入波導單元，以加熱波導單元內的稠油。

進一步，所述發射單元、波導單元、輸運單元依次串聯連接形成T形結構。

進一步，所述波導單元包括主接口、內接口、外接口，所述輸運單元設置內接口、外接口；所述波導單元通過其主接口與所述發射單元一體連接設置；所述波導單元和所述輸運單元通過其各自的內接口彼此連接，同時通過各自的外接口將若干所述輸運部彼此串聯一體形成內部貫通的管狀結構的波導輸油管。

進一步，所述發射單元與波導單元的管狀連接空間內以低微波損耗的介質片插入隔離并密封，形成低損耗微波通過結構。

進一步，所述低微波損耗介質片為聚四氟乙烯片。

進一步，所述波導單元與輸運單元的外表層均有油密封隔熱保溫層，所述波導單元與輸運單元之間的長度比例與保溫溫度匹配設置。

進一步，所述發射單元與波導單元、所述波導單元與輸運單元的連接結構按微波反射駐波比最小設置。

進一步，所述發射單元發射的微波頻率設置與水的微波吸收譜相對應。

進一步，所述發射單元產生微波加熱稠油中所含的水分，進而使稠油的整體溫度逐漸升高。

進一步，所述電源部包括所述太陽能電池板、匯流裝置、電源管理裝置，所述太陽能電池板通過匯流裝置將電力輸送給電源管理裝置，并進行微波的電源轉換，轉換后的電力受控供給所述發射單元。

本發明利用了太陽能而又對環境無害，而且加熱和輸運過程在同一管中同步進行，這樣既簡化了加熱程序同時也實現了即時加熱避免了熱量的流失浪費，用于地下稠油開采輸運效率高。

附圖說明

圖1為本發明的排列結構示意圖；

圖2為本發明的工作示意圖。

具體實施方式

下面，參考附圖，對本發明進行更全面的說明，附圖中示出了本發明的示例性實施例。然而，本發明可以體現為多種不同形式，并不應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發明全面和完整，并將本發明的范圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。

為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左”“右”等空間相對術語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關系。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位（旋轉90度或位于其他方位），這里所用的空間相對說明可相應地解釋。