[發明專利]加熱器和熱采裝置

有效

• 申請號: 201810362689.0
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108397178B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 高德利;王正旭;刁斌斌
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B47/07;E21B47/13
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊澤;劉芳

本發明提供一種加熱器和熱采裝置，加熱器包括：控制器、天線殼體和設置在所述天線殼體內部的天線陣列，其中，所述天線陣列包括至少一個天線對，相鄰天線之間相隔預設夾角，且多個所述天線呈圓周形排列；所述控制器用于調節所述天線陣列的驅動信號，并將所述驅動信號發送給所述天線陣列，以使所述天線陣列在油氣井眼中，沿著周向發射電磁波對油氣儲集層進行加熱。本發明通過在天線殼體內設置周向分布的天線陣列，并通過控制器發送的驅動信號，驅動天線陣列在油氣井眼中沿著周向發射電磁波，實現通過電能對油氣儲集層進行加熱，進而降低油氣儲集層內的原油的粘度，提高油氣開采效率。

技術領域

本發明涉及石油勘探技術領域，尤其涉及一種加熱器和熱采裝置。

背景技術

稠油是瀝青質和膠質含量較高、粘度較大的原油。通常把相對密度大于0.92(20℃)、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。隨著常規油氣資源的消耗和石油需求的攀升，稠油在世界能源結構中的地位越來越重要。據統計，稠油的儲量占世界石油儲量的一半以上，具有廣闊的發展前景。

在油田的石油開采中，稠油因具有特殊的高粘度和高凝固點特性，在開采和應用的各個方面都遇到一些技術難題。就開采技術而言，膠質、瀝青質和長鏈石蠟等特性，造成稠油在儲集層和井筒中的流動性變差，對采集工藝要求很高。高粘、高凝稠油的輸送，必須采用較大功率的泵送設備，并且為了達到合理的泵送排量，要求對輸送系統進行加熱處理或者對原油進行稀釋處理。現有的開采技術中，對于稠油往往采用熱采技術，即通過熱蒸汽對儲油層進行加熱，稠油在加熱后，黏度會大幅度降低，進而便于采集。

但是，現有的熱蒸汽對儲油層進行加熱的技術，蒸汽加熱不穩定、易流失，而且熱量利用率非常低，導致加熱效率低下，進而導致稠油開采效率低下。在目前低油價的國際環境下，沿用原有的常規熱采技術已不能滿足經濟需求，某些企業甚至出現一度虧損的情況。所以，研發新型熱采技術來降低開采成本，對實現我國石油的開采及應用具有重要意義。

發明內容

本發明提供一種加熱器和熱采裝置，通過在天線殼體內設置周向分布的天線陣列，并通過控制器發送的驅動信號，驅動天線陣列在油氣井眼中沿著周向發射電磁波，實現通過電能對油氣儲集層進行加熱，進而降低油氣儲集層內的原油的粘度，提高油氣開采效率。

本發明的第一方面提供一種加熱器，包括：控制器、天線殼體和設置在所述天線殼體內部的天線陣列，其中，所述天線陣列包括至少一個天線對，相鄰天線之間相隔預設夾角，且多個所述天線呈圓周形排列；所述控制器用于調節所述天線陣列的驅動信號，并將所述驅動信號發送給所述天線陣列，以使所述天線陣列在油氣井眼中，沿著周向發射電磁波對油氣儲集層進行加熱。

可選地，所述天線殼體內設置有：溫度檢測器，所述溫度監測器連接所述控制器，用于檢測所述天線殼體內的溫度信息，并將所述溫度信息發送給所述控制器；所述控制器還用于接收所述溫度檢測器發送的所述溫度信息，并在所述溫度信息超過預設值時，切斷所述天線陣列的供電電源，在所述溫度信息低于所述預設值時，接通所述天線陣列的供電電源。

可選地，所述天線殼體內還設置有：天線扶正器，所述天線扶正器用于固定所述天線陣列。

可選地，所述天線扶正器包括：第一扶正器和第二扶正器，所述第一扶正器和所述第二扶正器上設置有插孔，分別用于插放所述天線對中的兩根天線，以固定所述天線對。

可選地，所述天線殼體內還設置有：耐溫層，所述耐溫層充盈于所述天線殼體內部的空隙。

可選地，還包括：扼流器，所述扼流器分別連接所述控制器和所述天線陣列，用于接收所述控制器的扼制信號，并根據所述扼制信號扼制所述天線陣列中的中高頻電流回到所述控制器。

可選地，所述扼流器包括：扼流殼體和設置在所述扼流殼體內的扼流圈、芯棒和墊圈，其中，所述扼流圈一端與所述墊圈接觸，另一端與所述芯棒凸棱接觸。