[發明專利]井下電加熱生產井管柱結構及其采油方法

有效

• 申請號: 201611182676.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106593378B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 吳永彬;蔣有偉;李秀巒
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/22;C09K8/592
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林

1.一種井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，包括依次相連的套管、水平篩管和盲管；所述套管內安裝有油管，所述油管的后端連接有內襯管，所述內襯管位于所述水平篩管及所述盲管內；還包括由井口向下依次伸入至所述油管、所述內襯管和盲管內的沖砂管；所述內襯管的內壁上盤繞有加熱電纜；所述水平篩管、所述盲管及所述內襯管之間的第一環空內，填充有粒徑大于所述水平篩管的縫隙的固體催化劑顆粒；所述第一環空的前后兩端分別安裝有第一單向閥和第二單向閥，所述第一單向閥的出口指向所述第一環空外，所述第二單向閥的出口指向所述第一環空內；所述第二單向閥外側設有過濾環；所述過濾環內填充有過濾材料，所述過濾材料的孔隙內徑小于所述固體催化劑顆粒的粒徑。

2.根據權利要求1所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述過濾環的內徑與所述內襯管的內徑相同。

3.根據權利要求1所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述過濾材料的孔隙度為30％～45％，孔隙內徑為0.1～4um，滲透率為1～10達西。

4.根據權利要求1所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述過濾材料包括石英砂。

5.根據權利要求1所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述固體催化劑顆粒的材質包括鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、銀、鎘、鉿、鉭、鎢、錸、鋨、銥和鉑中的一種單質或幾種單質的組合。

6.根據權利要求1所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述固體催化劑顆粒的材質包括鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、銀、鎘、鉿、鉭、鎢、錸、鋨、銥和鉑的化合物中的一種或幾種組合。

7.根據權利要求3所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述固體催化劑顆粒的粒徑為10～1000um，且大于所述水平篩管外對應油層的孔隙內徑的1倍。

8.根據權利要求1所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述加熱電纜為礦物絕緣加熱電纜，且其外表面鎧裝有不銹鋼結構。

9.根據權利要求1所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述加熱電纜的盤繞密度為0～10圈/米。

10.根據權利要求1所述的井下電加熱生產井管柱結構，其特征在于，所述加熱電纜的發熱功率通過地面配電箱實時可調。

11.一種權利要求1-10任意一項所述的井下電加熱生產井管柱結構的采油方法，其特征在于，包括以下步驟：

對生產進行電加熱，以使原油溫度上升至改質溫度，且使所述固體催化劑顆粒的催化活性達到預設要求；

向油管和套管之間形成的第二環空內注入氮氣，以使所述第二環空內的壓力大于所述第一環空內的壓力，且二者的壓力差達到預設壓力差，從而使第一單向閥閉合；

開采時，被采原油從所述水平篩管的縫隙流經所述第一環空時，與該第一環空內的固體催化劑顆粒接觸并實現催化改質，改質后的原油流經過濾環過濾后，經由內襯管內部和沖砂管采出井口。

12.根據權利要求11所述的采油方法，其特征在于，還包括：

在開采設定時間后停止生產，將所述第二環空內氮氣排空，使第一單向閥開啟；

從井口向所述沖砂管注入頂替液，頂替液經由第二單向閥進入所述第一環空，以將所述第一環空內已用的固體催化劑顆粒驅離，被驅離的固體催化劑顆粒經由第一單向閥和第二環空排出地面；

再次向所述第二環空注入氮氣，以閉合第一單向閥；

從井口向所述沖砂管注入攜帶新的固體催化劑顆粒的懸浮液，懸浮液經由所述第二單向閥進入所述第一環空，懸浮液中的液體經由篩管的縫隙進入油層，而懸浮液中的固體催化劑顆粒，因粒徑大于所述水平篩管外對應油層的孔隙內徑而堆積于所述第一環空，從而完成新舊固體催化劑顆粒的更換。