CN215979300U - 一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置 - Google Patents
一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215979300U CN215979300U CN202122365397.2U CN202122365397U CN215979300U CN 215979300 U CN215979300 U CN 215979300U CN 202122365397 U CN202122365397 U CN 202122365397U CN 215979300 U CN215979300 U CN 215979300U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water phase
- double
- damage
- nitrogen
- frequency electromagnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 230000035939 shock Effects 0.000 title claims abstract description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 23
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 22
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000002595 cold damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置。装置主要包括采油树、特制磁控管、悬吊管、双层真空石英内套、安装架、氮气系统、供电系统以及可燃气体检测变送器。装置以特制磁控管和双层真空石英套管作为加热的核心部分使得常温氮气变为高温氮气。在致密砂岩储层受到水相圈闭损害时，利用该装置在井下加热氮气并通过高温氮气将热量带入储层以此解除水相圈闭损害。本装置结构简明、使用方便、施工成本低而且十分的节能，不仅能有效解除致密砂岩储层水相圈闭损害恢复渗透率，还能利用热能改善并提升储层渗透性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置，可以有效解除致密砂岩储层水相圈闭损害，恢复改善储层渗透率。
背景技术
我国目前已经迈入非常规油气时代，非常规天然气是对产自常规储气层之外的天然气的总称，是基于油气无机生成理论勘探开发出的油气。致密砂岩气与页岩气、煤层气是世界公认的三大非常规天然气，是全球非常规天然气勘探开发的重要领域。随着开采规模不断扩大，致密砂岩气已经成为我国天然气的重要组成部分之一，并逐渐成为非常规天然气开采的主要目标。致密砂岩气的覆压基质渗透率一般小于0.1×10-3μm2，单井一般无自然产能或自然产能低于工业气流下限，所以一般在工业开采阶段需要水力压裂来进行增渗改造，但是压裂液进入储层后往往不能有效的返排出来，所以会有大量的压裂液滞留在储层内造成水相圈闭损害。水相圈闭损害一旦发生会严重制约气层的经济开发，目前可以通过储层高温热处理技术主动加热储层岩石和流体，使孔隙中的液相迅速蒸发，主动的排出损害带，当热处理的温度达到了岩石的热破裂阈值温度后，还会产生热裂缝，优化渗流网络，显著提升储层的渗流能力。所以研发一种有效的井下加热装置来解除或缓解水相圈闭损害显得至关重要。
相较于中国专利公开号CN 102261238 U公开的“微波加热地下油页岩开采油气的方法及其模拟实验系统”，该专利中使用了微波对页岩储层加热，主要是通过向储层中注入微波强吸收介质，使得储层可以有效吸收微波并发热，利用热能来造缝以此提升页岩油气的采收率，但是该专利并没有给出通过微波加热来解决致密砂岩储层水相圈闭损害的技术方案或者技术启示。
相较于中国专利公开号CN 102536165 U公开的“用于解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的方法及装置”，与本实用新型相比两者中微波的使用对象不同，该专利的使用对象是储层，本实用新型的使用对象是安装在套管内部的双层真空石英内套里的水相；与本实用新型相比两者中微波的使用目的不同，该专利中微波的使用目的是直接加热储层内部的水相，受限于微波发生器功率，该方法的加热范围十分有限，本实用新型的使用目的是利用微波组成井内加热装置加热氮气，最后利用高温氮气加热储层，高温氮气在储层中随着注入压力的增加可以加热的储层范围很广。
此外现有的完井方式中绝大部分的完井方式都有金属套管，而金属有屏蔽微波的特点，上述两项专利并没有给出解决方法，所以直接使用微波加热储层仅能在采用裸眼完井的井下使用局限性很大。
发明内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：通过一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置，该装置包括：采油树、特制磁控管、隔热罩、悬吊管、双层真空石英内套、安装架、氮气系统、供电系统以及可燃气体检测变送器。
进一步的是：所述井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置的核心部分是双层真空石英内套。
进一步的是：所述双层真空石英内套外形为管柱形，长度与井深成正比，外径略小于安装架直径，内外两层的真空部分含水，含水量为真空部分容积的1/10左右，通过安装架安装在套管内部(详见附图2)。
进一步的是：所述安装架用于安装双层真空石英内套以及悬吊管，其整体金属材质，外形轮廓为圆柱形直径介于套管内径和双层真空石英内套外径之间，其顶部固定在井口主体在套管内部(详见附图3)。
进一步的是：所述特制磁控管用于在井下产生超高频电磁波，其外部安装有隔热罩，通过悬吊管以悬挂的方式安装在双层真空石英内套之中
进一步的是：所述悬吊管用于将特制磁控管悬挂在双层真空石英内套之中，悬吊管上部固定在安装架的顶部，此外其内部还有供电电缆。
进一步的是：所述氮气系统包括氮气发生器和增压泵，二者通过高压管道相连，采用机械密封。
进一步的是：所述采油树安装在井口分别与氮气系统和可燃气体检测变送器通过高压管道相连，与采油树相连的系统或装置均采用机械密封。
进一步的是：所述供电系统位于地面，包括电缆和电源，电缆从悬吊管内部走线对特制磁控管供电。
本实用新型优点及有益效果是：
1.相较于其他需要供电的井下加热装置，本实用新型中的井下加热装置功耗低，无需大量供电，无需长时间持续供电，故经济性很好；
2.目前已有的一些井下加热装置，由于需要向深井高压供电所以在安全方面风险极高，而本实用新型中的唯一耗电装置就是特制磁控管其电功率相当于家用微波炉，故安全性很高；
3.相较于其他的一些井下加热装置，本实用新型中的井下加热装置结构简明，制造方便，所以制造以及维修成本十分低廉；
4.目前已有的一些注热干气加热装置，第一波进入储层的气体由于温度不够高很容易对储层造成的冷伤害，本实用新型中的井下加热装置，氮气在到达井下储层段的时候已经是高温氮气，有效避免了上述缺点；
5.相较于目前已有的一些注热干气加热装置，本实用新型中的井下加热装置，氮气到达储层段时其温度已经达到了加热储层所需温度，避免了常规注热干气加热的长时间预热期，有效提升了加热效率。
附图说明
图1为本实用新型装置的系统示意图
图中：1.增压泵，2.氮气发生器，3.氮气系统，4.可燃气体检测变送器，5.采油树，6.安装架，7.悬吊管，8.套管，9.特制磁控管，10.隔热罩，11.双层真空石英内套，12.储层段，13.射孔裂缝，14.电缆，15.供电系统。
图2为双层真空石英内套的直观图与俯视图
图中：16.内层，17.外层，18.水相。
图3为安装架的直观图
图中：19.顶部固定装置，20.悬吊管固定位置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
参看图1图2图3。
加热阶段：将安装架6通过上部固定安装好，然后将双层真空石英内套11安装在安装架6上，将安装有隔热罩10的特制磁控管9通过悬吊管7悬挂在安装架6顶部的悬吊管固定位置20，接下来将采油树5安装至井口，使氮气系统3与采油树5密封连接，最后开启供电系统15对特制磁控管9通电，此时双层真空石英内套11中的水相18被快速加热并蒸发成为高温蒸汽，开启氮气系统3使其通过采油树5向井内加压注入氮气，氮气在到达储层段12以后变为高温氮气经射孔裂缝13进入储层开始加热储层，加热完成后进入返排阶段。
返排阶段：开启可燃气体检测变送器4并与采油树5中的返排通道密封连接，随后就可以开始检测返排气体中的天然气浓度。
Claims (6)
1.一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述装置包括采油树、特制磁控管、隔热罩、悬吊管、双层真空石英内套、安装架、氮气系统、供电系统以及可燃气体检测变送器，所述双层真空石英内套为整个装置的核心，其主体为两层高强度石英玻璃构成的圆柱管，长度与井深成正比，外径略小于安装架直径并通过安装架安装在套管内部，在两层石英玻璃之间的部分是真空密封的，且内部含有真空容积1/10体积的水。
2.如权利要求1所述的一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述安装架为金属材质，外形为圆柱形，直径介于套管内径和双层真空石英内套外径之间，其顶部固定在井口主体在套管内部。
3.如权利要求1所述的一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述特制磁控管外部安装有隔热罩，通过悬吊管以悬挂的方式安装在双层真空石英内套之中，所述悬吊管上部固定在安装架的顶部。
4.如权利要求1所述的一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述氮气系统包括氮气发生器和增压泵二者通过高压管道相连，采用机械密封。
5.如权利要求1所述的一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述采油树安装在井口分别与氮气系统和可燃气体检测变送器通过高压管道相连，与采油树相连的系统或装置均采用机械密封。
6.如权利要求1所述的一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置，其特征在于，所述供电系统位于地面，包括电缆和电源，电缆从悬吊管内部走线对特制磁控管供电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122365397.2U CN215979300U (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122365397.2U CN215979300U (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215979300U true CN215979300U (zh) | 2022-03-08 |
Family
ID=80571447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122365397.2U Expired - Fee Related CN215979300U (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215979300U (zh) |
-
2021
- 2021-09-28 CN CN202122365397.2U patent/CN215979300U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104533514B (zh) | 一种钻孔内热驱替式强化抽采方法 | |
| CN110318675B (zh) | 一种深部煤层气热共采方法 | |
| CN109026128A (zh) | 多级燃烧冲击波致裂煤体与注热交变强化瓦斯抽采方法 | |
| CN103122759B (zh) | 一种煤层气井多元热流体强化开采方法 | |
| CN107816340B (zh) | 利用大功率超声波结合分支水平井热采页岩气的工艺方法 | |
| CN206439038U (zh) | 一种井下原位流体微波电加热器 | |
| CN103114871A (zh) | 一种利用微波加热煤层的抽采装置及方法 | |
| CN109854210A (zh) | 采用液氮和蒸汽致裂煤层的瓦斯抽采方法及抽采系统 | |
| CN112412415B (zh) | 水力冲孔、冷冻致裂和注热激励协同增透促抽方法 | |
| CN105674608A (zh) | 一种提取利用地热能的装置及方法 | |
| CN108691527A (zh) | 一种单井携热介质开发水热型地热能的方法 | |
| Zhang et al. | Evaluation of developing an enhanced geothermal heating system in northeast China: Field hydraulic stimulation and heat production forecast | |
| CN109736763A (zh) | 一种高温气体辅助涡流加热装置及涡流加热方法 | |
| CN106839478A (zh) | 一种深层地热热传导根系的建造方法 | |
| CN104265258A (zh) | 一种压裂辅助火烧油层吞吐开采稠油的方法 | |
| CN113266327A (zh) | 一种油气井下多功能涡流加热装置与方法 | |
| CN106337675A (zh) | 一种地层电涡流加热稠油开采系统及开采方法 | |
| CN112412420A (zh) | 水力造穴、冷冻致裂和注热激励协同增透促抽方法 | |
| CN105546860A (zh) | 一种提取利用地热能的装置及方法 | |
| CN113685160A (zh) | 一种油气井下微波热激解除水相损害的装置与方法 | |
| CN109854221A (zh) | 一种井下注冷、制热交替工作循环致裂增透煤层系统及抽采方法 | |
| CN215979300U (zh) | 一种井下超高频电磁波热激解除水相圈闭损害的装置 | |
| CN113685156A (zh) | 致密型储层井下高温超临界二氧化碳增产增注装置与方法 | |
| CN215057293U (zh) | 一种油气井下微晶电热膜加热装置 | |
| CN209603968U (zh) | 一种高温气体辅助涡流加热装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220308 |