CN213205643U - 一种连续管缆井下电伴热解堵降粘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种连续管缆井下电伴热解堵降粘系统，包括：位于井上方的地面电源控制器，其通过输出的地面为电伴热解堵降粘系统的井下部分供电；管柱系统包括原生产管柱和底部伴热管柱，地面电连接到管柱系统；井下安全阀用于控制井筒油管通道的开启和关闭，过电缆封隔器用于封隔油套环形空间，并为井下加热电缆提供通道；加热电缆，通过地面电源控制器控制加热温度和时间，加热电缆通过管缆保护器固定在管柱系统上，管柱系统下部的加热电缆通过底部伴热管柱直至油藏中部或加热目的层位，井底还设置有防砂段顶部封隔器；加热电缆包括外层的护套、中心的铜导体以及位于护套和铜导体之间的耐温绝缘层。

Description

一种连续管缆井下电伴热解堵降粘系统

技术领域

本实用新型涉及石油装备技术领域，具体为一种连续管缆井下电伴热解堵降粘系统。

背景技术

海上稠油油田多采用电潜泵生产，电潜泵吸入口处温度低，稠油黏度大，导致原油入泵困难，增加电机负荷。井筒电伴热采油工艺可以有效地解决该问题，同时也能提高油井产量。但目前现有的电加热采油方式主要为油管内空心抽油杆电加热，且该油管内空心抽油杆电加热不但要满足海上作业的井控要求,同时其加热管柱下深受到限制,且需要增加井下工具,例如需要环空安全阀等，增加了系统的复杂性。

发明内容

为了解决上述现有技术中的技术问题，本新型提出了一种连续管缆井下电伴热解堵降粘系统，包括：

位于井上方的地面电源控制器，其通过输出的地面电缆为电伴热解堵降粘系统的井下部分供电；

管柱系统包括原生产管柱和底部伴热管柱，地面电缆电连接到管柱系统；原生产管柱包括油管挂、井下安全阀、过电缆封隔器、坐落接头、循环滑套及电潜泵机组；井下安全阀用于控制井筒油管通道的开启和关闭，过电缆封隔器用于封隔油套环形空间，并为井下加热电缆提供通道；

加热电缆，通过地面电源控制器控制加热温度和时间，加热电缆通过管缆保护器固定在管柱系统上，管柱系统下部的加热电缆通过底部伴热管柱直至油藏中部或加热目的层位，井底还设置有防砂段顶部封隔器；加热电缆包括外层的护套、中心的铜导体以及位于护套和铜导体之间的耐温绝缘层；

底部伴热管柱用于带入加热电缆进入井下，并采用导热胶泥在底部伴热管柱和加热电缆的接触处作局部填充。

进一步地，所述铜导体与护套之间填充致密的耐温绝缘层。

进一步地，在底部伴热管柱和加热电缆的外部还包有一层保温层，保温层的内部分别接触底部伴热管柱和加热电缆的外部，底部伴热管柱和加热电缆之间填充有导热胶泥。

进一步地，加热电缆单芯电缆分别连接两相交流电，并在末端油管挂处接于地面电缆。

进一步地，护套采用低碳合金钢或不锈钢材质。

附图说明

图1为本实用新型连续管缆井下电伴热解堵降粘系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型连续管缆井下电伴热解堵降粘系统的加热电缆的结构示意图；

图3为本实用新型连续管缆井下电伴热解堵降粘系统的底部伴热管柱的结构示意图；

图4为本实用新型连续管缆井下电伴热解堵降粘系统的底部伴热管柱的另一实施例的结构示意图；

附图标记：1、地面电源控制器；2、地面电缆；3、油管挂；4、井下安全阀；5、过电缆封隔器；6、坐落接头；7、循环滑套；8、加热电缆；9、电潜泵机组；10、底部伴热管柱；11、防砂段顶部封隔器；12、人工井底；13、管缆保护器；81、护套；82、耐温绝缘层；83、铜导体。

具体实施方式

一种连续管缆井下电伴热解堵降粘系统，包括位于井上方的地面电源控制器1，其通过输出的地面电缆2为电伴热解堵降粘系统的井下部分供电，地面电缆2电连接到管柱系统，管柱系统包括原生产管柱20和底部伴热管柱10，原生产管柱可以是ESP机采管柱,也可以是自喷管柱，原生产管柱的使用可以根据实际的应用进行选择；本实施例中的原生产管柱包括油管挂3、井下安全阀4、过电缆封隔器5、坐落接头6、循环滑套7及电潜泵机组9；耐高温的井下安全阀4、过电缆封隔器5及坐落接头6均为一体化原生产管柱中的关键组成部分；井下安全阀4用于控制井筒油管通道的开启和关闭，过电缆封隔器5用于封隔油套环形空间，并为井下加热电缆提供通道。

加热电缆8通过管缆保护器13固定在管柱系统上，管柱系统下部的加热电缆8通过底部伴热管柱10直至油藏中部或加热目的层位，人工井底12的底部还设置有防砂段顶部封隔器11。

参考附图2，为电伴热解堵降粘系统中的加热电缆8的结构示意图，加热电缆8包括外层的护套81、中心的铜导体83以及位于护套和铜导体之间的耐温绝缘层82；加热电缆8以铜作为发热导体，低碳合金钢或不锈钢材质作为护套，护套为管状结构，铜导体与护套之间填充耐温绝缘层，加热电缆以单芯电缆分别连接两相交流电，并在末端油管挂3处接于地面电缆2。通电后，加热电缆依靠低碳合金钢或不锈钢护套的内壁产生热量，热量通过护套传递给原油，从而实现加热降黏。以耐温材料做绝缘层能显著提高电缆的耐温能力，可有效降低设备故障率；采用中频电源大幅提高电缆发热功率，并提高电能利用效率；采用较高强度的优质低碳合金钢或不锈钢材质做护套，在保证强度需要的前提下，能有效提高电缆下深。

电缆额定电压1000Ｖ以上，耐温绝缘层的绝缘厚度为0.7ｍｍ；出于更高的可靠性考虑，绝缘厚度可为1.5ｍｍ。

护套设计材质根据加热需求可采用不同材质，如低碳合金钢或不锈钢材质等，具有耐晶界腐蚀性及高温强度性能，护套平均厚度为1.5mm，抗拉强度σｂ ≥520 MPa、屈服强度σｐ ≥205MPa，重量0.27kg／m。

地面电源控制器1控制加热电缆8的加热温度和时间，采用加热电缆8加热前后，井口温度平均提高37.8℃，产油量提高19.4t/d。可见该电缆对混合产液50t/d以上的油井具有较好的降黏效果。

底部伴热管柱带入加热电缆进入人工井底，是解堵降粘过程中的重要部件，现有技术中，造成伴热效果不理想的根本原因在于伴热管柱和加热电流的接触处存在局部空气层，而本申请中的底部伴热管柱采用导热性能良好的材料在该处作局部填充，形成连续良导热体,参考附图3，为底部伴热管柱的结构示意图，导热性能良好的材料优选导热胶泥30；使用导热胶泥30后,则不仅能增大传热面积,而且能将该处的传热方式改变为以热传导为主,热阻减小、传热效率提高，伴热介质与被伴热物料之间的传热系数可提高7倍以上，最大热阻也由空气间隙转移到被伴热物料一侧。

如图4所示，作为底部伴热管柱10的优选实施例，在底部伴热管柱10和加热电缆8的外部还包有一层保温层40，保温层40的内部分别接触底部伴热管柱和加热电缆的外部，底部伴热管柱和加热电缆之间仍填充有导热胶泥30。

综上所述，参照本实用新型的具体实施例进行了说明，但本领域的技术人员可以理解为，在不脱离以下权利要求记载的本实用新型思想及领域范围内，可多样地修改及变更本实用新型。

Claims (5)

1.一种连续管缆井下电伴热解堵降粘系统，其特征在于，包括：

位于井上方的地面电源控制器，其通过输出的地面为电伴热解堵降粘系统的井下部分供电；

管柱系统包括原生产管柱和底部伴热管柱，地面电连接到管柱系统；原生产管柱包括油管挂、井下安全阀、过电缆封隔器、坐落接头、循环滑套及电潜泵机组；井下安全阀用于控制井筒油管通道的开启和关闭，过电缆封隔器用于封隔油套环形空间，并为井下加热电缆提供通道；

加热电缆，通过地面电源控制器控制加热温度和时间，加热电缆通过管缆保护器固定在管柱系统上，管柱系统下部的加热电缆通过底部伴热管柱直至油藏中部或加热目的层位，井底还设置有防砂段顶部封隔器；加热电缆包括外层的护套、中心的铜导体以及位于护套和铜导体之间的耐温绝缘层；

底部伴热管柱用于带入加热电缆进入油藏中部或加热目的层位，并采用导热胶泥在底部伴热管柱和加热电缆的接触处作局部填充。

2.根据权利要求1所述的连续管缆井下电伴热解堵降粘系统，其特征在于，所述铜导体与护套之间填充致密的耐温绝缘层。

3.根据权利要求1所述的连续管缆井下电伴热解堵降粘系统，其特征在于，在底部伴热管柱和加热电缆的外部还包有一层保温层，保温层的内部分别接触底部伴热管柱和加热电缆的外部，底部伴热管柱和加热电缆之间填充有导热胶泥。

4.根据权利要求1所述的连续管缆井下电伴热解堵降粘系统，其特征在于，加热电缆以单芯电缆分别连接两相交流电，并在末端油管挂处接于地面电缆。

5.根据权利要求1所述的连续管缆井下电伴热解堵降粘系统，其特征在于，护套采用低碳合金钢或不锈钢材质。

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