[发明专利]井下电加热水平井管柱结构及其油层加热方法

说明书

本申请实施例提供了一种井下电加热水平井管柱结构及其油层加热方法，该管柱结构包括套管组件；所述套管组件的水平段内安装有导热管，所述导热管上缠绕有加热电缆；按照所处油层的平均导热率的不同，所述套管组件的水平段被划分为若干个分段；每个所述分段对应的导热管上所缠绕的加热电缆的缠绕密度，与该分段所对应的油层的平均导热率负相关。本申请实施例可实现油层的均匀加热。

技术领域

本申请涉及油气开采技术领域，尤其是涉及一种井下电加热水平井管柱结构及其油层加热方法。

背景技术

目前对于稠油油藏的水平井开发，主要是应用水平井进行蒸汽吞吐、蒸汽驱以及蒸汽辅助重力泄油(SAGD)。然而由于注蒸汽能耗较高，碳排放量大，能耗过高，因此需要开发新的稠油开采加热技术。目前诸如稠油开采电加热等技术已经兴起，并有可能成为未来稠油开发最具潜力的开发技术之一。

例如对于双水平井SAGD开发方式，在油层内部署一对上下叠置的水平井对，上部水平井的水平段距离下部水平井的水平段通常为5米。在生产初期，需要首先开展预热启动，其原理是上下水平井同时注入蒸汽并采出，依靠蒸汽循环来预热井筒，通过热传导加热注采井间油层，当温度上升到150℃左右，而使原油具有较好流动能力时，再改为上部井注汽，下部井生产的开采方式。

对于注蒸汽循环预热启动，由于注蒸汽能耗较高，碳排放量大，初期投入成本过高。同时，注蒸汽循环预热存在蒸汽出口温度高、油层升温高，离出口很远的远端蒸汽干度低温度低，油层升温效果差，导致水平段不同部位油层升温效果不一致，难以均匀有效预热油层的问题。

此外，对于注采井间存在夹层或者不同水平段油层岩心岩性差异导致的热物性参数不同的情况，单纯的注蒸汽容易造成各水平段升温速率不一致，即造成水平段在预热一段时间后，各段之间存在较大的温度差异，在循环预热转入SAGD生产后，低温段蒸汽腔发育差，而高温段蒸汽腔优先发育，从而也容易出现油层采收率偏低的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种井下电加热水平井管柱结构及其油层加热方法，以提高油层受热的均匀度，油藏采收率。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种井下电加热水平井管柱结构，包括套管组件；所述套管组件的水平段内安装有导热管，所述导热管上缠绕有加热电缆；按照所处油层的平均导热率的不同，所述套管组件的水平段被划分为若干个分段；每个所述分段对应的导热管上所缠绕的加热电缆的缠绕密度，与该分段所对应的油层的平均导热率负相关。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述套管组件包括技术导管，所述技术导管的水平段下端安装有水平筛管，所述导热管位于所述水平筛管内。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述水平筛管的内壁上安装有用以实现定向导热的磁化不锈钢贴片。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述磁化不锈钢贴片覆盖所述水平筛管的内壁二分之一面积。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述加热电缆为矿物绝缘加热电缆。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述矿物绝缘加热电缆材质为：

第一金属材料与黄铜按照1:1质量比例组成的合金材料，所述第一金属材料包括铁、钴、镍中的一种或多种。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述水平筛管与所述导热管之间的空隙内填充有导热粉体。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述导热粉体包括氧化镁粉体和/或氧化铝粉体。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述导热粉体的粒度为0.01～1mm。

本申请实施例的井下电加热水平井管柱结构，所述加热电缆的加热功率可控。