CN215108874U - 一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置。装置主要包括供电系统、连续油管、储层段套管以及核心装置涡流激发装置，该装置通过安装在储层段油管上的涡流激发装置使得储层段套管产生旋涡状感应电流并发热。在致密砂岩气藏的开采过程中，利用该装置加热套管后热量经过热传导直接进入储层加热并蒸发储层里面的水相，水蒸气沿着射孔裂缝等途径从储层进入井筒内再返排至地面从而解除水相圈闭损害。该装置结构可靠，施工方式简易，不仅可以节能、环保的解除致密砂岩储层的水相圈闭损害，恢复和改善储层的渗透率并且不会对储层造成二次损害。

Description

一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置

技术领域

本实用新型涉及一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置，可以有效提升致密砂岩气藏采收率。

背景技术

我国非常规天然气资源量巨大，其中致密砂岩气相较于页岩气和煤层气而言，拥有多年的开采经验以及更加的深厚技术实力且致密砂岩气资源在我国分布广泛，其远景资源量不可估计。所以，目前阶段致密砂岩气仍然是我国最具有勘探开发意义的非常规天然气。由于致密砂岩气藏具有低孔低渗、储层压力低、高毛管力等地质特征，开采阶段需要水力压裂来进行增产改造，大量压裂液进入储层再加上压裂液返排率低下，最后引起严重的水相圈闭损害，一旦发生水相圈闭损害致密砂岩储层的渗流能力就会受到严重的影响，从而导致减产。

水相圈闭损害解除的方法一般分为两大类，一类是以高温热激为代表的物理方式，另一类是以化学表面活性剂为主的化学方式。其中，高温热激不仅可以有效解除水相圈闭损害，由热应力导致的热破裂还可以使岩石中原生裂缝得以扩展，并产生次生裂缝，裂缝相互贯通形成网络，油气传质能力大幅度提高。所以目前迫切需要一种高效、经济、环保的井下加热装置来解除水相圈闭损害。

相较于中国专利公开号CN 202188648 U公开的“感应涡流节能加热装置”，该装置主要是将需要加热的金属管置于该装置内部然后该装置使金属管产生涡流从而加热金属管，与本实用新型中的热激装置与方法差异较大，本装置中的热激装置在金属管道内部运作激发金属管道产生涡流，有着局部加热，温度可控等优点。

相较于中国专利号公开号CN 208089276 U公开的“一种井下涡流加热器”该装置主要运用于地下烃类资源的热解，并不是运用于致密砂岩气藏水相圈闭损害的解除，此外该装置激发金属管道产生涡流的方式与本装置不同，此外，目前还有一些其他的井下热激装置与方法来解除水相圈闭损害，如井下电阻加热装置、微波加热装置等，但是这些方法都有一定的局限性，有的实现难度太大，有的能效比低。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置以此解除水相圈损害，提升气藏采收率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置包括如下部分：连续油管、储层段套管、涡流激发装置、固定装置、供电系统以及干湿球温度计。

进一步的是：所述涡流激发装置为整个装置的核心，其主体结构为单根铜管，对其供电以后由于铜管表面的单相交变电流产生的交变电磁场可以使得储层段套管产生涡流。

进一步的是：铜管内部上下两端安装有控电电极装置，此外内部还有绝缘隔热层用于包裹电缆。

进一步的是：铜管外部罩有圆柱形石英玻璃罩，且铜管和石英玻璃罩采用螺纹连接安装在同一固定装置上，固定装置通过旋拧的方式安装在储层段油管端部。

进一步的是：供电系统包括地面电源以及铠装电缆，电缆采用三芯或者多芯电缆，电缆在井内从油管内部走线，分别连接铜管内部两端的控电电极装置对铜管进行供电，电缆的回路从铜管内部穿过再回到油管内部。

进一步的是：所述干湿球温度计具体为两个温度计，采用固定距离携挂的方式安装在井口，用于测量返排气体的相对湿度。

进一步的是：所述固定装置其材料为陶瓷，陶瓷可以耐高温并且绝缘。

进一步的是：所述固定装置形如法兰盘，两侧向外延伸，并且加工有螺纹(详见附图3)。本实用新型优点及有益效果是：

1.不但可以环境友好的解除水相圈闭损害恢复储层渗透率，同时还能利用高温致裂改善致密砂岩储层的渗透性；

2.相对于其他外置设备的涡流加热金属管道的方法，本实用新型的涡流激发装置在金属管道内部，所以可以在井下狭小空间内实现对套管进行涡流加热；

3.相对于其他依靠电能加热的井下加热装置和方法，本实用新型是套管直接发热省去了不必要的传热步骤，有着温度可控且可以局部加热的优点；

4.涡流只会在储层段套管产生，故对其余部分的套管影响较小且热能利用率很高；

5.可靠性高、实现难度小、受限小且无需长时间预热；

6.储层段套管直接作为热源由于其加热效率高，能耗低的特点，不但可以解除近井地带的水相圈闭损害，也可以一定程度上的解决储层深部的水相圈闭损害。

附图说明

图1为本发明在井场施工过程流程图

图中：1.地面电源，2.供电电缆，3.干湿球温度计，4.油管，5.套管，6.射孔裂缝，7.储层段，8.涡流激发装置，9.圆柱形石英玻璃罩，10.固定装置。

图2为涡流激发装置主体结构示意图和左视图

11.控电电极装置，12.绝缘隔热层。

图3为固定装置结构示意图

13.外螺纹，14.内螺纹。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

参看图1图2图3。

将涡流激发装置8安装在固定装置10上，再将固定装置10安装在油管4端部，并将其下放至放置储层段7的位置，地面电源1通过供电电缆2对涡流激发装置8进行供电，供电电缆 2走线主要在油管4内部。

涡流激发装置8通交变电流以后其置于套管5内部相当于一段单相导电装置，所以其产生的电磁场会碰撞金属套管5使得储层段套管5产生涡流并发热，通过对涡流激发装置8采取间隔通电法以此来控制平均功率以及储层段套管5的发热温度。

储层段套管5发热后，热量以热传导为主的传热方式进入储层并将储层里的水相加热成水蒸气，由于储层和井筒内部存在压力差水蒸气会沿着射孔裂缝6进入井筒内部，然后返排至地面，地面的干湿球温度计3可以测量返排气体的相对湿度，当湿度低于预设标准或者不随时间推移而降低时即可认为热激解除水相圈闭损害过程结束。

Claims (4)

1.一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，装置包括连续油管、储层段套管、涡流激发装置、固定装置、供电系统以及干湿球温度计，所述涡流激发装置为整个装置的核心，其主体结构为单根铜管，对其供电以后可以使得储层段套管产生涡流，铜管内部上下两端安装有控电电极装置，此外内部还有绝缘隔热层用于包裹电缆，外部罩有圆柱形石英玻璃罩，且铜管和石英玻璃罩采用螺纹连接安装在同一固定装置上，固定装置通过旋拧的方式安装在储层段油管端部。

2.如权利要求1所述的一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述供电系统包括地面电源以及铠装电缆，电缆在井内从油管内部走线分别连接铜管内部两端的控电电极装置对铜管进行供电，电缆的回路从铜管内部穿过再回到油管内部。

3.如权利要求1所述的一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述干湿球温度计通过固定距离携挂的方式安装在井口，用于测量井下返排气体的相对湿度。

4.如权利要求1所述的一种致密砂岩井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述固定装置为陶瓷材料，形似法兰盘，两侧向外延伸并加工有螺纹。

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