[發明專利]井下電加熱水平井管柱結構及其油層加熱方法

有效

• 申請號: 201611182948.9
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106640005B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 吳永彬;蔣有偉;關文龍
• 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;E21B36/04;E21B43/267
• 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

本申請實施例提供了一種井下電加熱水平井管柱結構及其油層加熱方法，該管柱結構包括套管組件；所述套管組件的水平段內安裝有導熱管，所述導熱管上纏繞有加熱電纜；按照所處油層的平均導熱率的不同，所述套管組件的水平段被劃分為若干個分段；每個所述分段對應的導熱管上所纏繞的加熱電纜的纏繞密度，與該分段所對應的油層的平均導熱率負相關。本申請實施例可實現油層的均勻加熱。

技術領域

本申請涉及油氣開采技術領域，尤其是涉及一種井下電加熱水平井管柱結構及其油層加熱方法。

背景技術

目前對于稠油油藏的水平井開發，主要是應用水平井進行蒸汽吞吐、蒸汽驅以及蒸汽輔助重力泄油(SAGD)。然而由于注蒸汽能耗較高，碳排放量大，能耗過高，因此需要開發新的稠油開采加熱技術。目前諸如稠油開采電加熱等技術已經興起，并有可能成為未來稠油開發最具潛力的開發技術之一。

例如對于雙水平井SAGD開發方式，在油層內部署一對上下疊置的水平井對，上部水平井的水平段距離下部水平井的水平段通常為5米。在生產初期，需要首先開展預熱啟動，其原理是上下水平井同時注入蒸汽并采出，依靠蒸汽循環來預熱井筒，通過熱傳導加熱注采井間油層，當溫度上升到150℃左右，而使原油具有較好流動能力時，再改為上部井注汽，下部井生產的開采方式。

對于注蒸汽循環預熱啟動，由于注蒸汽能耗較高，碳排放量大，初期投入成本過高。同時，注蒸汽循環預熱存在蒸汽出口溫度高、油層升溫高，離出口很遠的遠端蒸汽干度低溫度低，油層升溫效果差，導致水平段不同部位油層升溫效果不一致，難以均勻有效預熱油層的問題。

此外，對于注采井間存在夾層或者不同水平段油層巖心巖性差異導致的熱物性參數不同的情況，單純的注蒸汽容易造成各水平段升溫速率不一致，即造成水平段在預熱一段時間后，各段之間存在較大的溫度差異，在循環預熱轉入SAGD生產后，低溫段蒸汽腔發育差，而高溫段蒸汽腔優先發育，從而也容易出現油層采收率偏低的問題。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種井下電加熱水平井管柱結構及其油層加熱方法，以提高油層受熱的均勻度，油藏采收率。

為達到上述目的，一方面，本申請實施例提供了一種井下電加熱水平井管柱結構，包括套管組件；所述套管組件的水平段內安裝有導熱管，所述導熱管上纏繞有加熱電纜；按照所處油層的平均導熱率的不同，所述套管組件的水平段被劃分為若干個分段；每個所述分段對應的導熱管上所纏繞的加熱電纜的纏繞密度，與該分段所對應的油層的平均導熱率負相關。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述套管組件包括技術導管，所述技術導管的水平段下端安裝有水平篩管，所述導熱管位于所述水平篩管內。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述水平篩管的內壁上安裝有用以實現定向導熱的磁化不銹鋼貼片。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述磁化不銹鋼貼片覆蓋所述水平篩管的內壁二分之一面積。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述加熱電纜為礦物絕緣加熱電纜。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述礦物絕緣加熱電纜材質為：

第一金屬材料與黃銅按照1:1質量比例組成的合金材料，所述第一金屬材料包括鐵、鈷、鎳中的一種或多種。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述水平篩管與所述導熱管之間的空隙內填充有導熱粉體。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述導熱粉體包括氧化鎂粉體和/或氧化鋁粉體。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述導熱粉體的粒度為0.01～1mm。

本申請實施例的井下電加熱水平井管柱結構，所述加熱電纜的加熱功率可控。