[其他]高溫長距離地下區間加熱方法和裝置

無效

• 申請號: 85109703
• 申請日: 1985-12-09
• 公開（公告）號: CN85109703A
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發明（設計）人: 彼得·萬米斯;科尼利斯·弗朗西克斯·亨利·萬·埃蒙德
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: E21B36/04
• 分類號: E21B36/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李強

1、加熱相當長的地下地層區段的方法包括：

設置至少一根電加熱電纜，它主要包含：(a)有較低的電阻率的導電中央芯線，(b)圍繞所述芯線的由壓實的不導電熱穩定材料固體顆粒塊構成的絕緣層及(c)圍繞上述芯線和絕緣層的金屬護套，它具有相當好的抗軟化的特性和抗抗強度；

至少安置一根所述加熱電纜，以提供加熱器電纜，它能夠：(a)伸展到整個被加熱區段，(b)根據電壓產生600℃至1000℃之間的選定溫度，該電壓應低于芯線和護套之間絕緣層的擊穿電壓；

配制加熱電纜芯線橫截面積和加熱電纜芯線電阻的組合隨著沿所述加熱器的距離的分布方式，這種分布方式與沿所述被加熱地層區段存在的導熱率隨距離的分布方式相關，以使平均電阻隨加熱器距離的局部增加和減少的輻值和相對位置以能使熱量以基本上均勻的速率注入地層的方式與相鄰地層導熱率的局部增加和減少相類似；

使所述加熱器在井的鉆孔中定位。以使加熱器沿被放置在加熱地層區段，同時與流進和流出被加熱地層的流體隔離；

加電壓使加熱器運行，所加電壓應足以沿加熱器產生約600℃至1000℃的溫度，以便以所述基本均勻速率進行熱量注入。

2、權利要求1的方法，其中被加熱區段至少有60米長。

3、權利要求1的方法，其中加熱器設置在以流體密閉方式圍繞加熱器的井筒內。

4、權利要求1的方法，其中所述加熱電纜被卷繞著，并從至少一個卷線裝置送入井內。

5、權利要求1的方法，其中所述加熱器沿其長度至少包含這樣的一部分：其中單位長度電阻不同于加熱器的至少另外一段的上述電阻。

6、權利要求1的方法，其中加熱區段至少有一部分的加熱速率通過至少安放至少一根附加加熱電纜而得到增加，該附加電纜平行于至少一根其他的電纜。

7、權利要求1的方法，其中至少接了一根低溫段電纜，它連在所述加熱器的至少一根加熱電纜的上孔端與井的鉆孔內較冷區域之間，連接到電源電纜上，該低溫段電纜帶有由無機物絕緣并加有金屬護套的導電芯線并包含電纜芯線截面積和電纜芯線電阻的組合配置，以便在所加的電壓下產生少于所述加熱電纜所產生熱量的熱量。

8、權利要求1的方法，其中所述電加熱電纜是可卷繞的，并包含（a）其電阻至少大體上象基本純的銅一樣低的導電芯線，（b）圍繞上述芯線的絕緣層，它有至少大體上等于壓實的氧化鎂粉狀體的電阻、抗壓強度和熱傳導特性;（c）圍繞所述芯線和絕緣的金屬護套，其直徑和壁厚應提供至少等于316號不銹鋼的抗拉強度、抗蠕變和軟化溫度特性。

9、權利要求8的方法，其中所述加熱器包含至少一根帶有導電芯的低溫段電纜，它連接在所述加熱器中的至少一根加熱電纜的上孔端與井的鉆孔內較冷區域之間并連到電源電纜上，該低溫段電纜由無機物絕緣并帶有金屬護套，并包含電纜芯線橫截面積和電纜芯線電阻的組合配比以便在所用電壓下產生比所述加熱電纜產生的熱量少的熱量。

10、權利要求9的方法，其中所述加熱器包含至少這樣一部分：由于電纜芯線橫截面積和電纜芯線電阻的組合配比，該部分單位長度電阻不同于加熱器另一部分的單位長度電阻。

11、井加熱器包括：

至少一根加熱電纜，它包含有較低電阻的導電金屬芯線;圍繞芯線并有較高熱穩定性和電阻的壓實無機物顆粒絕緣體;圍繞芯線和絕緣體并具有較高熱穩定性和抗拉強度的金屬護套。

至少一根加熱段，它（a）能在緊鄰被加熱地下地層的井鉆孔區段中伸延至60米。（b）包含至少一根所述加熱電纜，（c）包含加熱電纜芯線電阻和芯線橫截面積的組合配比，以根據所述電纜芯線和護套部件之間小于所述絕緣物絕緣強度的選定電壓在所述加熱段內以大約300W/m的速率產生約在600℃至1000℃之間的選定溫度。

至少一個低溫段，它包含至少一根熱穩定電纜，其芯線、絕緣物和護套材料至少大體上與所述加熱電纜相同，但其芯線橫截面積和電阻的組合配比使其在所加的電壓下產生比所述加熱電纜產生的熱量少得多的熱量，接3所述低溫段的連接使其能從離所述加熱電纜足夠遠的上孔位置向加熱電纜提供電力，并產生遠低于加熱電纜附近處的溫度。

支承加熱電纜的支承裝置，它使得加熱電纜定位于緊鄰被加熱地層的位置，并保持與流入和流出這些地層的流體相隔離。

在所述選定電壓下向所述加強電纜輸送電力的輸送裝置。