本發(fā)明涉及油氣田注汽開(kāi)采稠油，具體涉及一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置。

背景技術(shù)：

1、遼河油田作為國(guó)內(nèi)最大的稠油/高凝油生產(chǎn)基地，主要依靠注蒸汽熱采開(kāi)發(fā)，年消耗天然氣高達(dá)15.2億方，碳排放總量達(dá)615萬(wàn)噸，亟需開(kāi)展清潔能源替代，減少碳排放。深層稠油/超稠油蒸汽驅(qū)、sagd、淺層高凝油以及低成熟頁(yè)巖油等難采儲(chǔ)量的有效開(kāi)發(fā)是遼河油田上產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要接替保障，傳統(tǒng)地面產(chǎn)生蒸汽注入方式熱損失大，井下蒸汽干度低，因此亟需進(jìn)行能耗結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，提高加熱效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，在地面將蒸汽直接注入加熱裝置內(nèi)部，在井下設(shè)計(jì)層段對(duì)注入蒸汽進(jìn)行二次加熱，提升井下蒸汽干度，該裝置對(duì)直井和水平井都適用，也可用于對(duì)其他注入流體進(jìn)行井下加熱。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)的技術(shù)方案為：一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，該裝置內(nèi)部徑向設(shè)有多根發(fā)熱管，每根發(fā)熱管包括導(dǎo)線段和電阻段，所述導(dǎo)線段用于傳輸電能，包括位于第一保護(hù)管內(nèi)的高溫導(dǎo)線、礦物絕緣材料，所述礦物絕緣材料填充在第一保護(hù)管內(nèi)用以高溫導(dǎo)線與管壁的絕緣和導(dǎo)熱，同時(shí)包裹高溫導(dǎo)線以保證高溫導(dǎo)線不與管壁接觸；所述電阻段為發(fā)熱段，包括位于第一保護(hù)管內(nèi)的高溫電阻絲、礦物絕緣材料，所述礦物絕緣材料填充在第一保護(hù)管內(nèi)用以高溫電阻絲與管壁間的絕緣和導(dǎo)熱，同時(shí)包裹高溫電阻絲以保證高溫電阻絲不與管壁接觸；所述高溫導(dǎo)線和高溫電阻絲通過(guò)連接器連接，并焊接抹平；每根發(fā)熱管內(nèi)的高溫電阻絲末端相互連接。

3、進(jìn)一步的，本裝置內(nèi)部還設(shè)有熱電偶測(cè)試管，所述熱電偶測(cè)試管包括位于第二保護(hù)管內(nèi)的熱電偶線、礦物絕緣材料，所述礦物絕緣材料填充在第二保護(hù)管內(nèi)用以用以熱電偶線與管壁間的絕緣和導(dǎo)熱，同時(shí)包裹熱電偶線以保證熱電偶線不與管壁接觸。

4、進(jìn)一步的，本裝置內(nèi)部還設(shè)有測(cè)壓管，所述測(cè)壓管一端連接有壓力傳感器，該壓力傳感器位于井口用于測(cè)量井下壓力值。

5、進(jìn)一步的，本裝置外部為耐高溫連續(xù)油管，其一端設(shè)有蒸汽注入口，地面蒸汽通過(guò)蒸汽注入口沿著耐高溫連續(xù)油管注入井下，另一端設(shè)有耐高溫連續(xù)油管頭，在耐高溫連續(xù)油管頭上設(shè)有多個(gè)蒸汽出口。

6、進(jìn)一步的，所述耐高溫連續(xù)油管與密封蓋連接，所述密封蓋用于對(duì)井口端耐高溫連續(xù)油管、熱電偶測(cè)試管、多根發(fā)熱管、測(cè)壓管進(jìn)行密封。

7、更進(jìn)一步的，在耐高溫連續(xù)油管內(nèi)部設(shè)有1個(gè)以上的第一固定架和第二固定架，用于固定熱電偶測(cè)試管、多根發(fā)熱管、測(cè)壓管，避免它們與耐高溫連續(xù)油管壁接觸。

8、更進(jìn)一步的，所述熱電偶測(cè)試管末端設(shè)有護(hù)管頭。

9、更進(jìn)一步的，多根發(fā)熱管末端通過(guò)高溫連接架體連接固定。

10、作為更進(jìn)一步的，所述高溫導(dǎo)線材料為銅線芯，耐高溫連續(xù)油管、第一保護(hù)管、第二保護(hù)管、測(cè)壓管、高溫連接架體、密封蓋、第一固定架、第二固定架、護(hù)管頭、耐高溫連續(xù)油管頭為耐高溫合金鋼，高溫電阻絲由耐高溫電阻材料鎳鉻合金制成。

11、作為更進(jìn)一步的，將本裝置通過(guò)熱采注汽井口下入水平井或直井，下至目的層段后，在井口處安裝井口密封器，將導(dǎo)線段連接高壓地面調(diào)功儀，在地面端控制加熱段的工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)加熱功率；注汽時(shí)，蒸汽從蒸汽注入口注入至耐高溫連續(xù)油管內(nèi)部，蒸汽沿著管壁向下流動(dòng)，流經(jīng)加熱段后，高溫電阻絲開(kāi)始工作，蒸汽經(jīng)過(guò)加熱段沿程持續(xù)加熱，提升蒸汽干度后，從蒸汽出口流出，注入地層。

12、本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，能夠取得如下的技術(shù)效果：針對(duì)蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和sagd長(zhǎng)期注汽井，地面蒸汽不需要從隔熱管注入，而是直接通過(guò)蒸汽注入口注入本裝置內(nèi)部通道，通過(guò)加熱段進(jìn)行沿程加熱后，從裝置末端蒸汽出口流出，注入地層，達(dá)到蒸汽提干的目的。對(duì)于水平井，加熱段可以下入水平段，蒸汽提干后直接注入地層，大大減小了沿程熱損失。

13、通過(guò)監(jiān)測(cè)井下溫度壓力變化，可以合理調(diào)整高溫電阻絲工作狀態(tài)，達(dá)到最佳加熱效果。通過(guò)合理利用綠電+網(wǎng)電工作制度，全面提升稠油熱采開(kāi)發(fā)電氣化率，實(shí)現(xiàn)清潔能源替代、降碳排的目的。

技術(shù)特征：

1.一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，該裝置內(nèi)部徑向設(shè)有多根發(fā)熱管，每根發(fā)熱管包括導(dǎo)線段和電阻段，所述導(dǎo)線段用于傳輸電能，包括位于第一保護(hù)管內(nèi)的高溫導(dǎo)線、礦物絕緣材料，所述礦物絕緣材料填充在第一保護(hù)管內(nèi)用以高溫導(dǎo)線與管壁的絕緣和導(dǎo)熱，同時(shí)包裹高溫導(dǎo)線以保證高溫導(dǎo)線不與管壁接觸；所述電阻段為發(fā)熱段，包括位于第一保護(hù)管內(nèi)的高溫電阻絲、礦物絕緣材料，所述礦物絕緣材料填充在第一保護(hù)管內(nèi)用以高溫電阻絲與管壁間的絕緣和導(dǎo)熱，同時(shí)包裹高溫電阻絲以保證高溫電阻絲不與管壁接觸；所述高溫導(dǎo)線和高溫電阻絲通過(guò)連接器連接，并焊接抹平；每根發(fā)熱管內(nèi)的高溫電阻絲末端相互連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，本裝置內(nèi)部還設(shè)有熱電偶測(cè)試管，所述熱電偶測(cè)試管包括位于第二保護(hù)管內(nèi)的熱電偶線、礦物絕緣材料，所述礦物絕緣材料填充在第二保護(hù)管內(nèi)用以熱電偶線與管壁間的絕緣和導(dǎo)熱，同時(shí)包裹熱電偶線以保證熱電偶線不與管壁接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，本裝置內(nèi)部還設(shè)有測(cè)壓管，所述測(cè)壓管一端連接有壓力傳感器，該壓力傳感器位于井口用于測(cè)量井下壓力值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，本裝置外部為耐高溫連續(xù)油管，其一端設(shè)有蒸汽注入口，地面蒸汽通過(guò)蒸汽注入口沿著耐高溫連續(xù)油管注入井下，另一端設(shè)有耐高溫連續(xù)油管頭，在耐高溫連續(xù)油管頭上設(shè)有多個(gè)蒸汽出口。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，所述耐高溫連續(xù)油管與密封蓋連接，所述密封蓋用于對(duì)井口端耐高溫連續(xù)油管、熱電偶測(cè)試管、多根發(fā)熱管、測(cè)壓管進(jìn)行密封。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，在耐高溫連續(xù)油管內(nèi)部設(shè)有1個(gè)以上的第一固定架和第二固定架，用于固定熱電偶測(cè)試管、多根發(fā)熱管、測(cè)壓管，避免它們與耐高溫連續(xù)油管壁接觸。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，所述熱電偶測(cè)試管末端設(shè)有護(hù)管頭。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，多根發(fā)熱管末端通過(guò)高溫連接架體連接固定。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，所述高溫導(dǎo)線材料為銅線芯，耐高溫連續(xù)油管、第一保護(hù)管、第二保護(hù)管、測(cè)壓管、高溫連接架體、密封蓋、第一固定架、第二固定架、護(hù)管頭、耐高溫連續(xù)油管頭為耐高溫合金鋼，高溫電阻絲由耐高溫電阻材料鎳鉻合金制成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，其特征在于，將本裝置通過(guò)熱采注汽井口下入水平井或直井，下至目的層段后，在井口處安裝井口密封器，將導(dǎo)線段連接高壓地面調(diào)功儀，在地面端控制加熱段的工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)加熱功率；注汽時(shí)，蒸汽從蒸汽注入口注入至耐高溫連續(xù)油管內(nèi)部，蒸汽沿著管壁向下流動(dòng)，流經(jīng)加熱段后，高溫電阻絲開(kāi)始工作，蒸汽經(jīng)過(guò)加熱段沿程持續(xù)加熱，提升蒸汽干度后，從蒸汽出口流出，注入地層。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種注汽井井下加熱測(cè)試一體化裝置，該裝置內(nèi)部徑向設(shè)有多根發(fā)熱管，每根發(fā)熱管包括導(dǎo)線段和電阻段，所述導(dǎo)線段用于傳輸電能，包括位于第一保護(hù)管內(nèi)的高溫導(dǎo)線、礦物絕緣材料；所述電阻段為發(fā)熱段，包括位于第一保護(hù)管內(nèi)的高溫電阻絲、礦物絕緣材料；所述高溫導(dǎo)線和高溫電阻絲通過(guò)連接器連接；地面蒸汽不需要從注汽管柱注入井下，而是直接通過(guò)地面端注入口進(jìn)入裝置內(nèi)部通道，蒸汽流經(jīng)加熱段時(shí)，對(duì)注入蒸汽進(jìn)行沿程持續(xù)加熱，提升蒸汽干度后，直接注入地層；同時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)井下溫度壓力變化，可以合理調(diào)整加熱段工作狀態(tài)，達(dá)到最佳蒸汽加熱效果，可實(shí)現(xiàn)電加熱效率最大化，有效解決中深層SAGD、蒸汽驅(qū)、蒸汽吞吐井的開(kāi)發(fā)難題。

技術(shù)研發(fā)人員：張福興,趙超,楊顯志,黃麗,劉福順,杜金壑,戚文,董鵬毅,楊昕,步新兵,李春緒,郭金鵬,孫光雄,程云龍,劉祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2