[发明专利]用于井筒加热和分布式温度传感的有源电缆

权利要求书

1、一种井筒加热设备，包括：

电缆，包括沿所述电缆的长度延伸的一个或多个电缆芯的回路；以及

控制装置，通过向所述电缆芯的回路提供设计范围的电流来控制对所述井筒的加热，所述电流在所述电缆芯的回路中产生热量，所述热量散发到所述井筒的周围结构中和沿所述电缆的长度的周围地层中。

2、根据权利要求1所述的井筒加热设备，还包括：

上部，其中所述电缆芯具有一尺寸、被绝缘并以一捻角使用，以便当施加设计范围的电流时所述电缆芯散发小的热量；以及

下部，其中所述电缆芯具有一尺寸、被绝缘并以大于所述上部的电缆芯的捻角的捻角使用，以便当施加设计范围的电流时与所述上部相比所述电缆芯散发大的热量。

3、根据权利要求2所述的井筒加热设备，其中所述下部的电缆芯的电阻率是所述上部的电缆芯的电阻率的10到100倍大。

4、根据权利要求2所述的井筒加热设备，其中：

所述上部的电缆芯是铜的；以及

所述下部的电缆芯是钢的。

5、根据权利要求1所述的井筒加热设备，其中所述一个或多个电缆芯的回路包括：

将电流沿所述电缆向下传输的外层的电缆芯；以及

将电流沿所述电缆向上传输的内层的电缆芯，所述内层的电缆芯具有一尺寸、被绝缘并以一捻角使用，以便当施加设计范围的电流时所述电缆芯散发小的热量。

6、根据权利要求5所述的井筒加热设备，还包括：

上部，其中所述外层的电缆芯具有一尺寸、被绝缘并以一捻角使用，以便当施加设计范围的电流时所述电缆芯散发小的热量；以及

下部，其中所述外层的电缆芯具有一尺寸、被绝缘并以大于所述上部的电缆芯的捻角的捻角使用，以便当施加设计范围的电流时与所述上部相比所述电缆芯散发大的热量。

7、根据权利要求6所述的井筒加热设备，其中所述下部的电缆芯的电阻率是所述上部的外层的电缆芯和内层的电缆芯的电阻率10到100倍大。

8、根据权利要求6所述的井筒加热设备，其中：

内层的电缆芯和所述上部的外层的电缆芯是铜的；以及

所述下部的外层的电缆芯是钢的。

9、根据权利要求1所述的井筒加热设备，还包括：

沿所述电缆的长度延伸的一根或多根光纤，所述光纤设置在具有填充材料的钢管内；以及

用于沿所述光纤监测温度的控制装置，其中所述光纤被激光照射，而且对来自光脉冲的拉曼和布里渊散射图象进行评价以确定沿所述电缆的长度的井筒的温度。

10、根据权利要求9所述的井筒加热设备，其中所述填充材料是聚烯烃。

11、根据权利要求10所述的井筒加热设备，其中所述电缆被构造来使得设置在钢管给定间距内的光纤长度比该钢管间距的长度更长。

12、根据权利要求11所述的井筒加热设备，其中所述一根或多根光纤包括两个光纤回路。

13、根据权利要求1所述的井筒加热设备，其中所述电缆的外层包括：

为所述电缆提供强度和机械稳定性的钢缆；以及

保护所述电缆并提供抗磨损覆盖层的聚合物外套。

14、根据权利要求13所述的井筒加热设备，其中所述聚合物外套包括与下套管井筒内的水泥结合的材料。