本實(shí)用新型涉及油氣開采的技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種油井電加熱井口裝置。
背景技術(shù):
目前,油田開采過程中,原油中的石蠟在地層時(shí)是溶解在原油中的,當(dāng)從地層中進(jìn)行原油的開采時(shí),隨著溫度、壓力的降低以及原油中的輕質(zhì)組分的揮發(fā),石蠟會(huì)慢慢從原油中析出并沉積在油井的油管內(nèi)壁上,經(jīng)過一段時(shí)間,就會(huì)造成油井油管蠟堵情況的發(fā)生。
目前常采用的解堵方式主要有兩種:一種是刮蠟片機(jī)械刮蠟、熱洗清蠟和化學(xué)劑連續(xù)清蠟,這種方式簡(jiǎn)單、易行,但是要求油管不能堵死,或者必須能夠建立循環(huán),然而高壓油氣井壓力高、流體性質(zhì)復(fù)雜、含蠟高且凝析溫度高,生產(chǎn)短時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生油管堵塞,因此此種方式無(wú)法應(yīng)用在高壓油氣井中;第二種是利用亞硝酸鈉和氯化銨水溶液混合發(fā)熱以及產(chǎn)生大量氣體的原理對(duì)油井的蠟堵進(jìn)行解堵,然而此種方式有爆炸的危險(xiǎn),實(shí)用性不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種油井電加熱井口裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的油井內(nèi)由于結(jié)蠟堵塞而導(dǎo)致的無(wú)法開采油氣的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了一種油井電加熱井口裝置,包括:加熱電纜;電纜密封結(jié)構(gòu),加熱電纜穿過電纜密封結(jié)構(gòu);連接管組件,電纜密封結(jié)構(gòu)的下部與連接管組件密封連接;油井電加熱井口裝置還包括電纜護(hù)管,電纜護(hù)管安裝在連接管組件內(nèi),加熱電纜穿設(shè)在電纜護(hù)管內(nèi);電纜護(hù)管的內(nèi)徑大于加熱電纜的外徑,電纜護(hù)管和加熱電纜之間的間隙設(shè)置有導(dǎo)熱油。
進(jìn)一步地,連接管組件包括液動(dòng)保護(hù)器,液動(dòng)保護(hù)器設(shè)置在電纜密封結(jié)構(gòu)和電纜護(hù)管之間。
進(jìn)一步地,液動(dòng)保護(hù)器包括液壓系統(tǒng)和與液壓系統(tǒng)相連的兩個(gè)閘板,兩個(gè)閘板相對(duì)設(shè)置以使兩個(gè)閘板在液壓系統(tǒng)的作用下將加熱電纜切斷。
進(jìn)一步地,各閘板的第一端與液壓系統(tǒng)相連接,各閘板的第二端為自由端,自由端為臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,連接管組件還包括四通連接管,四通連接管的第一端與電纜密封結(jié)構(gòu)相連,四通連接管的第二端與液動(dòng)保護(hù)器相連,四通連接管的第三端設(shè)置有第一閥門,四通連接管的第四端設(shè)置有第二閥門。
進(jìn)一步地,四通連接管和電纜密封結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有第三閥門。
進(jìn)一步地,連接管組件還包括一級(jí)油管頭,一級(jí)油管頭設(shè)置在液動(dòng)保護(hù)器的下部。
進(jìn)一步地,一級(jí)油管頭內(nèi)設(shè)置有一級(jí)油管掛以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管柱的懸掛。
進(jìn)一步地,連接管組件還包括二級(jí)油管頭,二級(jí)油管頭設(shè)置在一級(jí)油管頭和液動(dòng)保護(hù)器之間。
進(jìn)一步地,二級(jí)油管頭內(nèi)設(shè)置有二級(jí)油管掛以實(shí)現(xiàn)電纜護(hù)管的懸掛。
應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案,采用加熱電纜對(duì)油井內(nèi)進(jìn)行加熱,這樣能夠有效地將油井內(nèi)堵塞油井的結(jié)蠟融化,進(jìn)而達(dá)到油氣順利開采的目的。加熱電纜穿過電纜密封結(jié)構(gòu)由于電纜密封結(jié)構(gòu)和加熱電纜之間處于密封狀態(tài),這樣不會(huì)有油氣等物質(zhì)從加熱電纜和電纜密封結(jié)構(gòu)之間的間隙逸出,甚至不會(huì)出現(xiàn)由于油井內(nèi)壓力較高從加熱電纜和電纜密封結(jié)構(gòu)之間的間隙噴出而發(fā)生危險(xiǎn)。電纜護(hù)管和加熱電纜之間的間隙設(shè)置有導(dǎo)熱油,導(dǎo)熱油的設(shè)置使得加熱電纜的傳熱效率更高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中的油井內(nèi)由于結(jié)蠟堵塞而導(dǎo)致的無(wú)法開采油氣的問題。
附圖說明
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的油井電加熱井口裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;以及
圖2示出了圖1的油井電加熱井口裝置的液動(dòng)保護(hù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
10、加熱電纜;20、電纜密封結(jié)構(gòu);30、連接管組件;31、四通連接管;32、一級(jí)油管頭;33、二級(jí)油管頭;40、液動(dòng)保護(hù)器。
具體實(shí)施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
應(yīng)該指出,以下詳細(xì)說明都是例示性的,旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
為了便于描述,在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ),如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用來(lái)描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是,空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的器件被倒置,則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而,示例性術(shù)語(yǔ)“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位),并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。
現(xiàn)在,將參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式。然而,這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來(lái)實(shí)施,并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是,提供這些實(shí)施方式是為了使得本實(shí)用新型的公開徹底且完整,并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員,在附圖中,為了清楚起見,擴(kuò)大了層和區(qū)域的厚度,并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的器件,因而將省略對(duì)它們的描述。
如圖1所示,在本實(shí)施例的油井電加熱井口裝置包括:加熱電纜10、電纜密封結(jié)構(gòu)20和連接管組件30。加熱電纜10穿過電纜密封結(jié)構(gòu)20。電纜密封結(jié)構(gòu)20的下部與連接管組件30密封連接。油井電加熱井口裝置還包括電纜護(hù)管,電纜護(hù)管安裝在連接管組件30內(nèi),加熱電纜10穿設(shè)在電纜護(hù)管內(nèi)。電纜護(hù)管的內(nèi)徑大于加熱電纜10的外徑,電纜護(hù)管和加熱電纜10之間的間隙設(shè)置有導(dǎo)熱油。
應(yīng)用本實(shí)施例的技術(shù)方案,采用加熱電纜10對(duì)油井內(nèi)進(jìn)行加熱,這樣能夠有效地將油井內(nèi)堵塞油井的結(jié)蠟融化,進(jìn)而達(dá)到油氣順利開采的目的。加熱電纜10穿過電纜密封結(jié)構(gòu)20由于電纜密封結(jié)構(gòu)20和加熱電纜10之間處于密封狀態(tài),這樣不會(huì)有油氣等物質(zhì)從加熱電纜10和電纜密封結(jié)構(gòu)20之間的間隙逸出,甚至不會(huì)出現(xiàn)由于油井內(nèi)壓力較高從加熱電纜10和電纜密封結(jié)構(gòu)20之間的間隙噴出而發(fā)生危險(xiǎn)。電纜護(hù)管和加熱電纜10之間的間隙設(shè)置有導(dǎo)熱油,導(dǎo)熱油的設(shè)置使得加熱電纜10的傳熱效率更高。本實(shí)施例的技術(shù)方案有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中的油井內(nèi)由于結(jié)蠟堵塞而導(dǎo)致的無(wú)法開采油氣的問題。
如圖1和圖2所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,連接管組件30包括液動(dòng)保護(hù)器40,液動(dòng)保護(hù)器40設(shè)置在電纜密封結(jié)構(gòu)20和電纜護(hù)管之間。液動(dòng)保護(hù)器40起到安全保護(hù)的作用,例如,出現(xiàn)井噴等危險(xiǎn)時(shí),液動(dòng)保護(hù)器40將電纜切斷,通過閥門等結(jié)構(gòu)將井內(nèi)和外界隔離。上述結(jié)構(gòu)有利于保護(hù)作業(yè)人員以及設(shè)備的安全。
如圖1和圖2所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,液動(dòng)保護(hù)器40包括液壓系統(tǒng)和與液壓系統(tǒng)相連的兩個(gè)閘板,兩個(gè)閘板相對(duì)設(shè)置以使兩個(gè)閘板在液壓系統(tǒng)的作用下將加熱電纜10切斷。上述結(jié)構(gòu)設(shè)置簡(jiǎn)單,成本較低。具體地,兩個(gè)閘板分別設(shè)置在左右兩側(cè),當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí),液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)閘板同時(shí)向中間移動(dòng),在液壓系統(tǒng)的作用下將加熱電纜10切斷。
如圖1所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,各閘板的第一端與液壓系統(tǒng)相連接,各閘板的第二端為自由端,自由端為臺(tái)階結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)一方面有利于將加熱電纜10切斷,另一方面臺(tái)階結(jié)構(gòu)還能形成一定的密封作用。具體地,兩個(gè)閘板的自由端的臺(tái)階相同,每個(gè)自由端為3個(gè)臺(tái)階,兩個(gè)閘板水平放置。第一個(gè)閘板的自由端的最低的臺(tái)階最長(zhǎng),中間的臺(tái)階適中,上面的臺(tái)階最短,第二個(gè)閘板的自由端的最低的臺(tái)階最短,中間的臺(tái)階適中,上面的臺(tái)階最長(zhǎng)。
如圖1和圖2所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,連接管組件30還包括四通連接管31,四通連接管31的第一端與電纜密封結(jié)構(gòu)20相連,四通連接管31的第二端與液動(dòng)保護(hù)器40相連,四通連接管31的第三端設(shè)置有第一閥門,四通連接管31的第四端設(shè)置有第二閥門。四通連接管31的第三端和四通連接管31的第四端分別位于四通連接管31的左右兩端,第三端的第一閥門設(shè)置有壓力表,這樣容易測(cè)得四通連接管31內(nèi)的壓力,第四端的第二閥門設(shè)置有防噴管線,這樣四通連接管31內(nèi)的壓力或者其它物質(zhì)能夠排出,防噴管線的設(shè)置使得四通連接管31內(nèi)噴出的污物能夠到達(dá)指定地點(diǎn),不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,也不會(huì)對(duì)人身造成傷害。
如圖1所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,四通連接管31和電纜密封結(jié)構(gòu)20之間設(shè)置有第三閥門。第三閥門的設(shè)置使得井內(nèi)的壓力能夠通過第三閥門的隔離對(duì)井外的人員設(shè)備形成保護(hù)。
如圖1和圖2所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,連接管組件30還包括一級(jí)油管頭32,一級(jí)油管頭32設(shè)置在液動(dòng)保護(hù)器40的下部。一級(jí)油管頭32的左右兩側(cè)設(shè)置閥門,其中一級(jí)油管頭32的左側(cè)設(shè)置兩個(gè)閥門,一級(jí)油管頭32的右側(cè)設(shè)置兩個(gè)閥門,上述結(jié)構(gòu)不會(huì)使井內(nèi)的壓力和污物通過一級(jí)油管頭32的兩側(cè)泄出時(shí)而得不到控制。
如圖1所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,一級(jí)油管頭32內(nèi)設(shè)置有一級(jí)油管掛以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管柱的懸掛。上述結(jié)構(gòu)使得生產(chǎn)管柱能夠通過一級(jí)油管掛進(jìn)行固定。
如圖1和圖2所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,連接管組件30還包括二級(jí)油管頭33,二級(jí)油管頭33設(shè)置在一級(jí)油管頭32和液動(dòng)保護(hù)器40之間。二級(jí)油管頭的左右兩側(cè)設(shè)置閥門,具體地,二級(jí)油管頭33的左側(cè)設(shè)置兩個(gè)閥門,二級(jí)油管頭33的右側(cè)設(shè)置兩個(gè)閥門。上述結(jié)構(gòu)不會(huì)使井內(nèi)的壓力、油氣和污物通過二級(jí)油管頭33的兩側(cè)泄出時(shí)而得不到控制。
如圖1所示,在本實(shí)施例的技術(shù)方案中,二級(jí)油管頭33內(nèi)設(shè)置有二級(jí)油管掛以實(shí)現(xiàn)電纜護(hù)管的懸掛。上述結(jié)構(gòu)使得電纜護(hù)管能夠通過二級(jí)油管掛得以控制。具體地,生產(chǎn)管柱和電纜護(hù)管同軸設(shè)置。
首先,在原油儲(chǔ)藏層中,原油受向上的抽拉力作用,經(jīng)由套管底部小直徑段上的射孔進(jìn)入生產(chǎn)管柱下部,然后油液沿著生產(chǎn)管柱下部向上運(yùn)動(dòng)至生產(chǎn)管柱上部,在運(yùn)行的過程中,由于結(jié)蠟的封堵使得油液或油氣不能生產(chǎn),由其內(nèi)置的加熱裝置(加熱電纜10)可以對(duì)油液進(jìn)行加溫防堵。具體地,從第三閥門處將加熱電纜10緩慢放入空心的電纜護(hù)管內(nèi),加熱電纜10向下延伸直至電纜護(hù)管底部,加熱電纜10放入完畢后,拆除電纜注入頭,安裝電纜密封結(jié)構(gòu)及加熱電纜的卡子。
然后,加熱電纜10的上部與動(dòng)力電源相連,形成一個(gè)加熱回路,電流經(jīng)由電纜流入,并經(jīng)由空心的電纜護(hù)管流出。當(dāng)有交流電通過上述加熱回路時(shí),電纜會(huì)產(chǎn)生熱量,從而使得生產(chǎn)管柱內(nèi)部的結(jié)蠟增溫,降低油的黏度,改善油液的流動(dòng)性。因此,即使在對(duì)高壓高凝油氣井進(jìn)行采油的過程中存在油氣井壓力高、流體性質(zhì)復(fù)雜、油液含蠟高且凝析溫度高,通過此種電加熱的方式也能夠解決油管堵塞的問題,從而能夠順利實(shí)現(xiàn)高壓油氣井的試油生產(chǎn)。
為了對(duì)本實(shí)用新型有進(jìn)一步地理解,作為另一種可替換的實(shí)施方式,電纜護(hù)管和生產(chǎn)管柱的結(jié)構(gòu)均為上下直徑相同的空心圓柱體。下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型的高壓油氣井電加熱解堵方法進(jìn)行說明。
第一,壓井后在第一油管頭上部安裝防噴器組(一級(jí)油管頭32左右的閥門),將電纜護(hù)管安裝放入一級(jí)油管頭32的空心圓柱內(nèi),一級(jí)油管掛安裝于一級(jí)油管頭32的四通上,然后將生產(chǎn)管柱放入一級(jí)油管頭32內(nèi),通過安裝于一級(jí)油管頭32上的一級(jí)油管掛來(lái)懸掛生產(chǎn)管柱,其中生產(chǎn)管柱與電纜護(hù)管相互同軸設(shè)置。
第二,擰緊頂部定位部件,例如緊定螺釘、機(jī)米螺絲等,拆除防噴器組,然后進(jìn)行二級(jí)油管頭的安裝。二級(jí)油管頭安裝完畢后,在二級(jí)油管頭上部安裝防噴器組,二級(jí)油管掛安裝于二級(jí)油管頭的四通上,然后將電纜護(hù)管放入二級(jí)油管頭33內(nèi),同時(shí)電纜護(hù)管也位于空心生產(chǎn)管柱的內(nèi)部,電纜護(hù)管與生產(chǎn)管柱相互同軸設(shè)置。通過安裝于二級(jí)油管頭33上的二級(jí)油管掛來(lái)懸掛電纜護(hù)管。
第三,擰緊頂部定位部件,例如緊定螺釘、機(jī)米螺絲等,拆除防噴器組,然后進(jìn)行液動(dòng)保護(hù)器40的安裝。
第四,在液動(dòng)保護(hù)器40上依次安裝法蘭、四通連接管31及兩翼的閥門(第一閥門和第二閥門),在第一閥門上安裝壓力表以監(jiān)測(cè)油壓,同時(shí)在頂部安裝第三閥門,在第三閥門上接入加熱電纜10的注入頭,并放入加熱電纜10以使電纜一頭進(jìn)入電纜護(hù)管內(nèi)。加熱電纜10放入完畢后,拆除加熱電纜10的注入頭,安裝電纜密封結(jié)構(gòu)20以及電纜卡子。
將加熱電纜10與地面動(dòng)力源相連接,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,以提高井內(nèi)生產(chǎn)管柱內(nèi)的溫度,達(dá)到降凝解堵的目的。
如圖1和圖2所示,壓井后在一級(jí)油管頭32上部安裝防噴器組,一級(jí)油管掛坐掛于一級(jí)油管頭32的四通上,通過安裝一級(jí)油管頭32上的一級(jí)油管掛實(shí)現(xiàn)電加熱裝置中輸油管的懸掛。上緊頂絲,拆防噴器組,在二級(jí)油管頭33上部安裝防噴器組,二級(jí)油管掛安裝于二級(jí)油管頭33的四通上,通過安裝二級(jí)油管頭33上的二級(jí)油管掛實(shí)現(xiàn)電加熱裝置中的電纜護(hù)管的懸掛。在二級(jí)油管頭33上拆除防噴器組,安裝液動(dòng)保護(hù)器40,在液動(dòng)保護(hù)器40上依次安裝上法蘭、四通連接管31及兩翼的閥門(第一閥門和第二閥門),頂部安裝第三閥門,在第三閥門上接電纜注入頭,放入加熱電纜10。放完加熱電纜10后,拆除加熱電纜10的注入頭,安裝電纜密封結(jié)構(gòu)20及電纜懸掛器。
如圖1和圖2所示,在生產(chǎn)過程中,二級(jí)油管掛懸掛電纜護(hù)管后,當(dāng)電纜護(hù)管出現(xiàn)變形損壞時(shí),高壓油氣井的壓力會(huì)傳遞到電纜護(hù)管,作用于四通連接管31、電纜密封結(jié)構(gòu)20上,造成井內(nèi)液體泄露,液動(dòng)保護(hù)器40采用雙閘板的結(jié)構(gòu),可減少井內(nèi)流體對(duì)電纜護(hù)管的侵蝕,在緊急情況下,可剪斷電纜,實(shí)現(xiàn)井口的密封。
需要注意的是,這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式,而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí),其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
需要說明的是,本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便這里描述的本實(shí)用新型的實(shí)施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外,術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。