[发明专利]致密储层井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置及方法

说明书

本发明公开了一种致密储层井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置及方法。该装置的主体包括供电系统、储层段油管、安装在储层段油管上的涡流激发装置以及储层段套管，该方法是储层段套管通过电磁感应从而产生感应电流(涡流)并被加热，储层段套管被加热后以热对流、热辐射的方式加热井筒内的水相，也可以通过水泥环和裂缝以热传导的方式将热量传递到近井地带的储层从而加热水相，水相被加热后以水蒸气的形式返排出来。通过上述装置和方法不仅可以高效低能耗的解除致密砂岩储层水相圈闭损害恢复储层渗透率，同时热能还能从一定程度上改善储层渗透率，提升致密砂岩气采收率。

技术领域

本发明涉及致密储层井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置及方法，可以经济高效解除致密砂岩储层水相圈闭损害，提升致密砂岩气藏采收率。

背景技术

我国非常规天然气资源量巨大，其中致密砂岩气相较于页岩气和煤层气而言，拥有多年的开采经验以及更加深厚的技术实力且致密砂岩气资源在我国分布广泛，其远景资源量不可估计。所以，目前阶段致密砂岩气仍然是我国最具有勘探开发意义的非常规天然气。由于致密砂岩气藏具有低孔低渗、储层压力低、高毛管力等地质特征，开采阶段需要水力压裂来进行增产改造，大量压裂液进入储层再加上压裂液返排率低下，最后引起严重的水相圈闭损害，一旦发生水相圈闭损害致密砂岩储层的渗流能力就会受到严重的影响，从而导致减产。

水相圈闭损害解除的方法一般分为两大类，一类是以高温热激为代表的物理方式，另一类是以化学表面活性剂为主的化学方式。其中，高温热激不仅可以有效解除水相圈闭损害，由热应力导致的热破裂还可以使岩石中原生裂缝得以扩展，并产生次生裂缝，裂缝相互贯通形成网络，油气传质能力大幅度提高。所以目前迫切需要一种高效、经济、环保的井下加热装置和方法来解除水相圈闭损害。

相较于中国专利公开号CN 202188648 U公开的“感应涡流节能加热装置”，该装置主要是将需要加热的金属管置于该装置内部然后该装置使金属管产生涡流从而加热金属管，与本发明中的热激装置与方法差异较大，本发明中的热激装置在金属管道内部运作激发金属管道产生涡流，有着局部加热，温度可控等优点。

相较于中国专利号公开号CN 208089276 U公开的“一种井下涡流加热器”该装置主要运用于地下烃类资源的热解，并不是运用于致密砂岩气藏水相圈闭损害的解除，此外该装置激发金属管道产生涡流的方式与本装置不同，且本发明还提供了一种具体的井下热激解除水相圈闭损害的方法。

此外，目前还有一些其他的井下热激装置与方法来解除水相圈闭损害，但是其余方法都有一定的局限性，有的实现难度太大，有的能效比低下经济性较差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种致密储层井下涡流热激解除水相圈闭损害的装置及方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过在储层段连续油管段端部安装涡流激发装置，使得储层段套管产生涡流然后被加热。

进一步的是：所述涡流激发装置主体结构是单根铜管，其内部上下两端安装有控电电极装置，铜管内部有绝缘隔热层外部罩有圆柱形石英玻璃罩，石英玻璃罩与涡流激发装置安装在同一固定装置上，连接方式为旋拧(铜管的直径大于油管，小于套管)。

进一步的是：所述固定装置其材料为陶瓷，外形详见附图3。

进一步的是：储层段油管加工有螺纹，固定装置通过旋拧的方式安装在储层段油管上。

进一步的是：全部装置还包括储层段油管、储层段套管、干湿球温度计以及供电系统。

进一步的是：所述供电系统包括地面电源以及供电电缆，其中供电电缆为铠装电缆，供电电缆从油管内部走线分别连接铜管内部两端的控电电极装置(电缆被铜管包裹在内部)对其进行供电。