[發(fā)明專利]致密儲層井下渦流熱激解除水相圈閉損害的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113236211B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 游利軍;王陽;康毅力;陳一健;唐際銳
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種致密儲層井下渦流熱激解除水相圈閉損害的裝置及方法。該裝置的主體包括供電系統(tǒng)、儲層段油管、安裝在儲層段油管上的渦流激發(fā)裝置以及儲層段套管，該方法是儲層段套管通過電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生感應(yīng)電流(渦流)并被加熱，儲層段套管被加熱后以熱對流、熱輻射的方式加熱井筒內(nèi)的水相，也可以通過水泥環(huán)和裂縫以熱傳導(dǎo)的方式將熱量傳遞到近井地帶的儲層從而加熱水相，水相被加熱后以水蒸氣的形式返排出來。通過上述裝置和方法不僅可以高效低能耗的解除致密砂巖儲層水相圈閉損害恢復(fù)儲層滲透率，同時(shí)熱能還能從一定程度上改善儲層滲透率，提升致密砂巖氣采收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及致密儲層井下渦流熱激解除水相圈閉損害的裝置及方法，可以經(jīng)濟(jì)高效解除致密砂巖儲層水相圈閉損害，提升致密砂巖氣藏采收率。

背景技術(shù)

我國非常規(guī)天然氣資源量巨大，其中致密砂巖氣相較于頁巖氣和煤層氣而言，擁有多年的開采經(jīng)驗(yàn)以及更加深厚的技術(shù)實(shí)力且致密砂巖氣資源在我國分布廣泛，其遠(yuǎn)景資源量不可估計(jì)。所以，目前階段致密砂巖氣仍然是我國最具有勘探開發(fā)意義的非常規(guī)天然氣。由于致密砂巖氣藏具有低孔低滲、儲層壓力低、高毛管力等地質(zhì)特征，開采階段需要水力壓裂來進(jìn)行增產(chǎn)改造，大量壓裂液進(jìn)入儲層再加上壓裂液返排率低下，最后引起嚴(yán)重的水相圈閉損害，一旦發(fā)生水相圈閉損害致密砂巖儲層的滲流能力就會受到嚴(yán)重的影響，從而導(dǎo)致減產(chǎn)。

水相圈閉損害解除的方法一般分為兩大類，一類是以高溫?zé)峒榇淼奈锢矸绞剑硪活愂且曰瘜W(xué)表面活性劑為主的化學(xué)方式。其中，高溫?zé)峒げ粌H可以有效解除水相圈閉損害，由熱應(yīng)力導(dǎo)致的熱破裂還可以使巖石中原生裂縫得以擴(kuò)展，并產(chǎn)生次生裂縫，裂縫相互貫通形成網(wǎng)絡(luò)，油氣傳質(zhì)能力大幅度提高。所以目前迫切需要一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的井下加熱裝置和方法來解除水相圈閉損害。

相較于中國專利公開號CN 202188648 U公開的“感應(yīng)渦流節(jié)能加熱裝置”，該裝置主要是將需要加熱的金屬管置于該裝置內(nèi)部然后該裝置使金屬管產(chǎn)生渦流從而加熱金屬管，與本發(fā)明中的熱激裝置與方法差異較大，本發(fā)明中的熱激裝置在金屬管道內(nèi)部運(yùn)作激發(fā)金屬管道產(chǎn)生渦流，有著局部加熱，溫度可控等優(yōu)點(diǎn)。

相較于中國專利號公開號CN 208089276 U公開的“一種井下渦流加熱器”該裝置主要運(yùn)用于地下烴類資源的熱解，并不是運(yùn)用于致密砂巖氣藏水相圈閉損害的解除，此外該裝置激發(fā)金屬管道產(chǎn)生渦流的方式與本裝置不同，且本發(fā)明還提供了一種具體的井下熱激解除水相圈閉損害的方法。

此外，目前還有一些其他的井下熱激裝置與方法來解除水相圈閉損害，但是其余方法都有一定的局限性，有的實(shí)現(xiàn)難度太大，有的能效比低下經(jīng)濟(jì)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種致密儲層井下渦流熱激解除水相圈閉損害的裝置及方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：通過在儲層段連續(xù)油管段端部安裝渦流激發(fā)裝置，使得儲層段套管產(chǎn)生渦流然后被加熱。

進(jìn)一步的是：所述渦流激發(fā)裝置主體結(jié)構(gòu)是單根銅管，其內(nèi)部上下兩端安裝有控電電極裝置，銅管內(nèi)部有絕緣隔熱層外部罩有圓柱形石英玻璃罩，石英玻璃罩與渦流激發(fā)裝置安裝在同一固定裝置上，連接方式為旋擰(銅管的直徑大于油管，小于套管)。

進(jìn)一步的是：所述固定裝置其材料為陶瓷，外形詳見附圖3。

進(jìn)一步的是：儲層段油管加工有螺紋，固定裝置通過旋擰的方式安裝在儲層段油管上。

進(jìn)一步的是：全部裝置還包括儲層段油管、儲層段套管、干濕球溫度計(jì)以及供電系統(tǒng)。

進(jìn)一步的是：所述供電系統(tǒng)包括地面電源以及供電電纜，其中供電電纜為鎧裝電纜，供電電纜從油管內(nèi)部走線分別連接銅管內(nèi)部兩端的控電電極裝置(電纜被銅管包裹在內(nèi)部)對其進(jìn)行供電。