[发明专利]使用聚光太阳能(CSP)进行热气井去液化的方法

说明书

一种用于防止液体在井筒中的积蓄的聚光太阳能(CSP)去液化系统包括CSP加热子系统和注入再循环子系统。工作流体被CSP加热子系统加热，并被注入再循环子系统向井下输送到井筒中。热量从工作流体传递到井筒内的产出流体，这有助于在井筒中将产出流体保持为气态或汽相。

发明人：拉斐尔·阿道弗·拉斯特拉

阿布贝克尔·赛义德

技术领域

本发明涉及与烃的生产相关联的井筒中的操作。更具体而言，本发明涉及一种用于减少或防止在天然气井筒中出现积液的系统和方法。

背景技术

通常，当在井筒内生产天然气时，随着天然气在井筒内膨胀并在传送至地面的过程中冷却，发生液体的冷凝。随着天然气的生产，地质储层中的诸如油和水等自由液体也可能进入井筒。最初，天然气流在被传送至地面的过程中可能通过粘滞力将这些液体运送至井上。然而，随着在到期井筒中储层压力下降，气流的速度往往减小到低于将液体运送至地面所需的“临界速度”。因此，在临界速度以下，液体开始在井筒中积蓄，该现象称为“积液”。井筒中的积液可能抑制从井筒生产天然气。例如，液体的积蓄会增大井底流动压力，这可能导致生产的停止。另外，积蓄的液体可能与生产油管的内衬相互作用，从而产生腐蚀和结垢。

可以采用去液化和排液技术从井筒中移除积蓄的液体。例如，可以在井筒内安装潜油泵送系统，或者也可以采用如柱塞提升等技术，其中经由井筒的油管提升柱塞，以将液体清扫至地面而被除去。通常，试图除去已经积蓄在井筒内的液体的这些过程涉及相对较高的操作成本，并且通常需要暂时关闭井筒或使井筒轮转。

发明内容

本文描述了用于减少或防止液体在井筒中的积蓄的系统和方法。太阳能被集中以对将在封闭的流体管道中向井下输送到井筒中的工作流体进行加热。热量从工作流体传递到井筒内的产出流体，以将产出流体保持为气态或汽相。产出流体保持为汽相能够避免与积液相关联的冷凝，并且能够降低产出流体对生产油管的腐蚀作用。本文所述的系统和方法可以完全由太阳能驱动，这能够实现相对较低的维护成本，并且可以显著提高生产率且延长油井的开采期。

根据本发明的一个方面，一种用于对井筒进行去液化(deliquification)的系统包括：聚光太阳能(CSP)加热子系统，其通过将在相对较大场域上收集到的太阳能引导到相对较小区域中；以及注入再循环子系统，其与CSP加热子系统流体连通。注入再循环子系统可操作地进行以下操作：(a)从CSP加热子系统接纳处于第一温度的工作流体；(b)将工作流体向井下输送到产生产出流体的井筒中，并且在封闭的流体管道中使工作流体向井上回流；(c)使热量从工作流体经由井筒内的封闭的流体管道传递至产出流体，使得工作流体处于比第一温度低的第二温度；以及(d)将处于第二温度的工作流体传送至CSP加热子系统进行额外的加热。

封闭的流体管道可以包括连续油管结构件，连续油管结构件包括以大致平行方式布置且被粘合剂材料包封的第一通道和第二通道。回流设备可以联接在连续油管结构件的下端处，以提供第一通道与第二通道之间的流体连通，并且回流设备可以包括U形管接头。连续油管结构件可以设置在井筒的生产油管内，产出流体经由生产油管被向井上输送。粘合剂材料的外表面上可以限定有至少一个通道，以便于经由连续油管结构件的热传递。连续油管结构件可以在井筒内延伸到穿孔所在的深度，穿孔被设置用于允许产出流体进入到井筒中。