[實用新型]一種致密儲層深部水相圈閉損害解除的裝置

有效

• 申請號: 202120792114.X
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN215108873U
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 游利軍;王陽;康毅力;唐際銳;陳一健
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/16;E21B36/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種致密儲層深部水相圈閉損害解除的裝置，可以有效解除油氣鉆采過程中水相入侵儲層造成的水相圈閉損害。裝置主體結構為多段式電加熱棒，電加熱棒由外殼和內部的電阻發熱絲組成，每段電加熱棒之間串聯連接，地面供電裝置通過線纜對電加熱棒供電，此外裝置還包括氮氣系統其通過套管對井下注入氮氣，氮氣被電加熱棒加熱后進入儲層將近井地帶以及儲層深部的水相加熱成水蒸氣然后返排出來從而解決水相圈閉損害。該裝置具有結構簡單可靠、便于操作、能效比高、使用范圍廣以及環境友好等特點。

技術領域

本實用新型涉及一種致密儲層深部水相圈閉損害解除的裝置，可以有效提升油氣采收率。

背景技術

目前就探明儲量和技術實力而言，致密砂巖氣藏是我國最具現實勘探開發意義的非常規天然氣資源，但是致密砂巖儲層，一般不具有自然產能，需要通過水力壓裂形成裂縫網絡，縮短氣體從基質到裂縫的滲流距離、增大泄流面積，實現致密砂巖氣藏經濟開發。壓裂規模大，壓裂液用量多，單井壓裂液可達(2-4)×10⁴m³，但壓裂液返排難度大，返排率往往低于50％。壓裂液滯留，再加上在鉆完井過程中的其他水相入侵，產生水相圈閉損害，嚴重影響致密砂巖氣的滲流能力。

現有技術中，可以通過一些工程技術措施來減少水相圈閉損害，例如改變鉆井技術使用欠平衡鉆井，使用一些非潤濕相工作液等，當出現水相圈閉損害發生后目前解決技術主要可以分為兩個方向：一是通過化學技術可以酸化，可以加入化學活性劑；另外一個方向是物理加熱技術，可以火燒儲層等。但是這些技術方法有的效率低下，有的解除效果不明顯，有的經濟成本太高，所以迫切需要一種高效、經濟、對環境友好的解除水相圈閉損害的系統性的裝置。相較于中國專利公布號CN 202611662 U公開的“井下渦輪發電機電加熱稠油短節”其能源來自井下發電機其受限于井下空間所以裝置體積小，電能供給有限，難以通過電能產生大量的熱能。

此外，目前還有采用地層熱處理的技術，通過專門的注氣管道向位于井下儲層段的一個氣體加熱裝置進行注氣，裝置將加熱后的氣體排出使之進入儲層從而解除水相圈閉損害。但是加熱效率低下，每次加熱需要長時間的預熱，時間成本太高等不能避免的缺陷太多。

發明內容

本實用新型解決的技術問題是提供一種致密儲層深部水相圈閉損害高效解除的裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：多段式電加熱棒置于儲層段作為該裝置的部分，通過鎧裝電纜對其進行供電，地面氮氣裝置通過管道與套管口相連并密封，此外套管內壁靠近井口處還有通過固定底座安裝的濕度檢測儀以及電偶式溫度計。

進一步的是：所述地面氮氣裝置包括氮氣發生器，加壓泵，二者通過管道相連(見附圖)。

進一步的是：所述多段式電加熱棒每一段都由透明石英玻璃罩以及內部的電阻發熱絲組成，石英罩的主體為圓柱形，上下兩端為圓錐形(見附圖)。

進一步的是：所述多段式電加熱棒串聯組成，電加熱棒之間通過不銹鋼軟管相連，連接方式為螺紋連接，密封方式為螺旋式密封。

進一步的是：所述鎧裝電纜由電纜以及外裹的隔熱層組成。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：

1.可以高效且環境友好的解除致密儲層的水相圈閉損害，恢復和改善儲層滲透率，不會對儲層造成二次損害；

2.可以解除儲層深處的水相圈閉損害，提升解除水相圈閉損害的范圍；

3.可以將熱能集中在井底儲層段區域，套管不會因為吸收過多的熱量造成熱膨脹損壞套管；

4.熱能利用率高，傳統的電加熱棒加熱儲層其沿井筒方向的輻射熱損耗很大，本裝置通過向套管注入氮氣可以將沿套管方向的熱量吸收然后加熱氮氣最后氮氣將熱量帶入儲層，從而提高了熱能利用率；