[發明專利]一種井下電磁感應稠油加熱裝置及加熱方法

有效

• 申請號: 201710270847.5
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107060712B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 胡澤;謝小輝;葛亮;陳寶;梁安危;劉娟;汪敏;胡思洋
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B36/04
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明涉及一種井下電磁感應稠油加熱裝置及加熱方法，它包括防護罩、變壓器、勵磁線圈、發熱元件、隔層、卡環A、卡環B、內芯、變徑噴頭和出水管，防護罩安裝在井筒的內部，防護罩內設置有變壓器，變壓器的一端連接供電設備，另一端與勵磁線圈連接，所述勵磁線圈嵌裝在隔層的壁面里，隔層的外部套裝有防護罩，發熱元件的一端設有卡環A，另一端設有卡環B，內芯套裝在發熱元件內部且內芯的一端穿過卡環A，另一端固裝在卡環B上，出水管的一端連接在發熱元件的端部，另一端穿過封隔器。本發明的井下稠油加熱裝置使用壽命長，加熱效率高，結構緊湊，熱能損失少，熱能利用率高，加熱速率快，可實現高功率密集加熱。

技術領域

本發明涉及一種井下油層加熱裝置，特別是一種井下電磁感應稠油加熱裝置及加熱方法。

背景技術

現代工業的快速發展以及現代生活對能源的巨大需求，石油天然氣資源的需求不斷增大，隨著石油天然氣的開采難度不斷增加，加上地區沖突影響能源運輸通道，供需矛盾日益突出。常規原油供應緊張以及原油價格振蕩，為稠油的開采和發展帶來機遇，與常規原油開采不同，稠油由于粘度大，密度高，在油藏條件下一般不易流動，或根本不能流動，開采技術、開采成本、環境保護等方面也存在一些亟待解決和克服的技術難題。

目前稠油開采主要是熱開采，熱開采的方式主要有蒸汽吞吐和蒸汽驅動兩種方法。在注蒸汽進行稠油開發中，蒸汽發生器是必不可少的設備之一。這兩種方法均需在地面建設蒸汽站鍋爐，在中央系統控制下，通過管道輸送到各個注氣井，注蒸汽在目前稠油熱采工藝中幾乎處于壟斷的地位，但隨著熱采工藝的需求不斷提高以及井況難度的不斷增大，其缺點也就日益明顯地暴露出來。地面蒸汽站距離各個注氣井的傳輸距離不等、油井地形條件不同、不同采油井之間的差別和輸送管道、井筒保溫難度大等多方面因素使注入井下的蒸汽干度偏低，進而導致稠油的采收比下降，綜合經濟效益下降。

中國石油天然氣股份有限公司在2014年4月公開了專利：井下電加熱蒸汽發生器，所述加熱管為一中空柱體，數量為多根，其中空部分為一貫通孔，流體從所述貫通孔中流通，所述電加熱元件為一細長的電熱絲，纏繞在加熱管的管壁上，所述電加熱元件的兩頭從殼體中引出用于與外部的電纜連接，在所述電加熱元件通電后，對所述加熱管中的流體進行加熱。該種加熱方式中由電熱絲發熱產生熱量，再傳遞給加熱管，最后才傳遞給水，涉及三級傳熱，這導致其傳熱效率低，即加熱效率低，且發熱功率較大時，電熱絲自身容易被燒毀。

中國海洋石油總公司在2013年5月公開了專利：一種蒸汽熱采稠油的設備及其方法，一種蒸汽熱采稠油的設備，包括地面裝置和井下裝置，所述井下裝置包括至少一個蒸汽發生器；所述蒸汽發生器設置在油層上方或油層中。蒸汽發生器產生的蒸汽直接加熱稠油，可提高蒸汽的溫度，大幅度地提高稠油的采出程度。

公開號為CN106016221A的專利文獻公開了一種電熱式井下蒸汽發生器。該電熱式井下蒸汽發生器從上到下包括依次連接的入口部、電加熱部以及出口部；電加熱部包括至少一個加熱段，加熱段包括加熱段殼體以及置于加熱段殼體內的多根加熱管；各根加熱管內分別設置電熱絲；各加熱管之間以及加熱管與加熱段殼體之間形成供水流過的空間；高溫蒸汽在井下產生并直接注入油層。

以上各種井下電加熱方式均為電熱絲加熱，該方式的缺點是電熱絲自身損耗嚴重，極易損壞，導致加熱器使用壽命短，同時加熱器結構也比較復雜。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種井下電磁感應稠油加熱裝置及加熱方法。