[发明专利]一种用于井筒水合物堵塞位置测定及解堵的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于井筒水合物堵塞位置测定及解堵的装置及方法，该装置包括气井井筒单元，所述气井井筒单元上设置有采气树单元，所述采气树单元上设置有用于测定气井井筒单元水合物堵塞位置的水合物堵塞位置测量单元，所述采气树单元上还设置有用于对气井井筒单元解堵的微波发射单元；还包括控制单元，所述采气树单元、水合物堵塞位置测量单元以及微波发射单元均分别与控制单元电连接。本发明不仅可以实现对气井开采过程中井筒形成水合物堵塞位置的快速、精准测定，而且可以对井筒中形成的水合物进行高效微波解堵。

技术领域

本发明涉及油气勘探开发技术领域，尤其涉及一种用于井筒水合物堵塞位置测定及解堵的装置及方法。

背景技术

天然气水合物是由水和天然气在高压低温环境下生成的非化学计量性笼状晶体物质，是一种高密度、高热值的非常规能源，不仅在海洋及陆地永久冻土带沉积物中有大量自然生成的水合物存在，而且在输气管道及天然气开采过程中井筒中也存在天然气水合物。

在气井生产过程中，由于井筒温度、高压不断变化，在井筒一些部位极易满足水合物生成条件。水合物一旦在井筒内生成，易沉积附着在井筒内壁上导致流动障碍，影响气井的正常开采，会造成严重的经济损失，同时，气井井筒中的水合物堵塞治理十分复杂、耗时长、费用高昂，该问题己成为影响气井生产安全的重要因素，制约着气田高效开发的进程，己受到国内外学者和作业人员的广泛关注。目前，气井井筒解堵方法常用加注水合物化学解堵剂的方式进行解堵，并且用量较大，不仅会增加天然气的开采成本，而且水合物化学解堵剂会对地层造成严重的污染，同时，井筒水合物堵塞位置的测定方法存在精度低、操作不变等问题，因此，迫切需要建立一种不仅可以快速、精准测定井筒水合物堵塞位置的装置及方法，而且可以清洁、高效、安全地解堵井筒水合物的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于井筒水合物堵塞位置测定及解堵的装置和方法，以解决现有技术中无法进行井筒水合物堵塞位置快速、精准测定及对井筒水合物进行清洁、高效、安全地解堵的技术问题。

本发明的目的是采用以下技术方案实现的：一种用于井筒水合物堵塞位置测定及解堵的装置，包括气井井筒单元，所述气井井筒单元上设置有采气树单元，所述采气树单元上设置有用于测定气井井筒单元水合物堵塞位置的水合物堵塞位置测量单元，所述采气树单元上还设置有用于对气井井筒单元解堵的微波发射单元；还包括控制单元，所述采气树单元、水合物堵塞位置测量单元以及微波发射单元均分别与控制单元电连接。

进一步的，所述气井井筒单元包括地层、油层套管和油管，所述地层与油层套管之间形成天然气渗流通道，天然气通过渗流通道进入油层套管内，所述油管设置于油层套管内部，并且在油管与油层套管之间还设置有用以阻断天然气向上流动的分割器，使天然气仅能通过油管向上运移并采出，天然气开采过程中形成的水合物固结于油管内。

进一步的，所述气井井筒单元还包括水泥环和连接管，地层与油层套管之间被所述水泥环固定胶结，所述连接管与油管密封连接，所述油管和连接管还分别与采气树单元相连接。

进一步的，所述采气树单元包括2号四通、套管头和1号四通，所述2号四通与套管头相连接，所述套管头与气井井筒单元相连接，所述1号四通与2号四通相连接。

进一步的，所述1号四通一端设置有三通，另一端设置有油嘴，所述油嘴上还设置有输气管线，其中，在三通与1号四通之间还设置有1号压力传感器和2号压力传感器。

进一步的，所述水合物堵塞位置测量单元包括次声波控制器、次声波发生器和次声波接收器，所述次声波控制器分别与、次声波发生器和次声波接收器相连接，所述次声波发生器和次声波接收器均通过固定法兰固定于采气树单元上。

进一步的，所述微波发射单元包括微波源、环流器和调配器，所述微波源通过环流器与调配器相连接，所述调配器通过固定法兰设置于采气树单元上。

进一步的，所述环流器与调配器之间还设置有定向耦合器，所述环流器上还设置有水负载。