一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統的製作方法

2023-06-20 19:47:46 2

專利名稱：一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及微波加熱技術領域，具體涉及一種降低油井產出液粘度的微波加
熱系統。
背景技術：
油田部分油井產出液進入固定凡爾後，由地層舉升到井口的過程中或輸送到油站時，因油井產出液溫度低、粘度高，流動摩擦阻力大，使產出液流動緩慢或失去流動性，液體無法進泵，使射孔段堵塞，油泵的供液能力差，迫使油井不能正常生產。[0003] 目前油田解決這類問題採用的方法如下 1、加熱電纜降粘法在井口加裝一臺50-100千瓦高壓變壓器，經電源控制櫃，將加熱電纜由空心抽油杆中下入井內，電纜長200-700米，全程送電放熱，熱能經抽油杆傳遞給被加熱原油，平均每小時耗電40-80千瓦，能耗太高，全程放電熱效率低，年耗費22-25萬元。
2、高溫蒸汽摻熱降粘法高溫蒸汽經注氣管線送至井口，由套管注入井內，日注氣
量平均5方，每方蒸汽80元，年耗氣費用15萬元，工人經常調節氣量，勞動強度大。 3、加藥降粘法每天定時向井內加入一定量的化學藥劑，改變液體分子結構，降低
原油粘度，因原油粘度高，溫度低，相態不同，混合不均勻，加藥降粘的效果不理想。 專利號為"ZL200620020779. 4"的實用新型專利公開了一種"採油井微波加熱裝
置"，其是在井口安裝微波發生器，通過微波傳輸電纜與井下浸沒於原油中的微波接收器相
連。微波在波導傳輸的過程中，波導在金屬表面是以電流形式存在，當波導距離過長時，其
電流產生的熱損耗將使得微波能量大幅度衰減，因此長距離傳輸微波，不能產生很好的微
波加熱效果。

實用新型內容為了解決現有技術中微波長距離傳輸不能實現理想的加熱效果的問題，本實用新
型的目的在於提供一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，不但可以提高油井產出液溫
度，降低產出液粘度，加大液體流動性，提高油井日產液量，且節能降耗，節約成本。
為了達到上述目的，本實用新型採用的技術方案為一種降低油井產出液粘度的
微波加熱系統，包括井下微波加熱裝置、地面微波輸送裝置和配電箱，所述井下微波加熱裝
置設置於井下油層頂部，通過電纜與所述配電箱相連，所述地面微波輸送裝置通過電纜與
所述配電箱相連，所述井下微波加熱裝置包括一個或一個以上微波加熱單元。 所述電纜從配電箱由井口套管頂端大四通上的上法蘭偏心測試口引入井下；所述
地面微波輸送裝置的產出液入口分別與井口套管頂端的大四通和小四通相連接。 所述井下微波加熱裝置包括油管接箍和外殼，所述外殼內部從上至下依次設有冷
凝液儲存器、冷卻循環泵、若干微波加熱單元和冷卻器；所述微波加熱單元與冷卻循環泵之
間設有封堵板，所述若干微波加熱單元之間設有封堵板，所述微波加熱單元與冷卻器之間設有封堵板；所述冷卻循環泵與冷卻器之間設有冷卻循環管。 所述微波加熱單元由磁控管、散熱器、真空導波管、波導發射器從上至下依次相連 組成；所述真空導波管與波導發射器之間設有密封隔板，所述密封隔板和其上方的封堵板 與外殼所形成的空間為密封腔，所述磁控管、散熱器和真空導波管設置在其內；所述密封隔 板和其下方的封堵板與外殼之間所形成的空間為加熱腔，所述波導發射器設置在其內，所 述加熱腔部分的外殼上設有進液小孔；所述冷卻循環管從若干微波加熱單元中的散熱器穿 過。 所述波導發射器下部為一彎曲結構，其波導發射口與所述外殼相對。 所述波導發射口設有絕緣板。 所述地面微波輸送裝置包括輸送管道和若干微波加熱裝置，所述輸送管道的產出 液入口相對於地面高於輸送管道的產出液出口 ，所述若干微波加熱裝置垂直設置在輸送管 道上。 所述輸送管道的產出液出口為錐形。 所述微波加熱裝置包括磁控管和波導發射器，所述波導發射器的出口設有絕緣 板。 與現有技術相比，本實用新型技術方案產生的有益效果如下 1、本實用新型是將微波源放入井下，採用遠程送電的方式，對套管內的油井產出 液加熱，可以達到高效的微波加熱效果，熱效率高達80%以上，不但可以提高油井產出液溫 度，解決射孔段孔眼的堵塞問題，降低井底l米內的原油粘度，加大液體流動性，提高油井 日產液量，且節能降耗，節約成本； 2、本實用新型井下微波加熱裝置中波導發射器為彎曲結構，可以使波導發射口到
對面的外殼還有較大距離，使微波的反射可以大大降低，根本性改善微波分布問題； 3、本實用新型中地面微波輸送裝置採用大管徑輸送管道、高進低出的流程和錐形
出口，避免了產出液中的砂在輸送管道內形成沉積，使產出液提高動能快速排砂，確保含砂
產出液的輸送。

圖1為本實用新型整體結構示意圖； 圖2為本實用新型中井下微波加熱裝置的結構示意圖； 圖3為本實用新型中井下微波加熱裝置中微波加熱單元的結構示意圖； 圖4為本實用新型中地面微波輸送裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案進行詳細描述。 參見圖1 ，本實用新型提供一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，包括井下微 波加熱裝置1、地面微波輸送裝置2和配電箱3，所述井下微波加熱裝置1設置於井下油層 頂部，與篩管5下端相連接，所述井下微波加熱裝置1通過電纜6與所述配電箱3相連，所 述電纜6從配電箱3由井口套管頂端大四通7上的上法蘭偏心測試口引入井下；所述地面 微波輸送裝置通過電纜6與所述配電箱3相連，所述地面微波輸送裝置2的產出液入口 8分別與井口套管頂端的大四通7和小四通9相連接。 參見圖2和圖3，所述井下微波加熱裝置1頂端的油管接箍4用來與篩管5相連接，井下微波加熱裝置1的外殼10內部從上至下依次設有冷凝液儲存器11、冷卻循環泵12、若干微波加熱單元13和冷卻器14 ;所述微波加熱單元13與冷卻循環泵12之間設有封堵板15，所述若干微波加熱單元13之間設有封堵板15，所述微波加熱單元13與冷卻器14之間設有封堵板15 ;所述冷卻循環泵12與冷卻器14之間設有冷卻循環管16。[0029] 所述微波加熱單元13由磁控管17、散熱器18、真空導波管19、波導發射器20從上至下依次相連組成；所述真空導波管19與波導發射器20之間設有密封隔板21，所述密封隔板21和其上方的封堵板15與外殼10所形成的空間為密封腔，所述磁控管17、散熱器18和真空導波管19設置在其內；所述密封隔板21和其下方的封堵板15與外殼10之間所形成的空間為加熱腔，所述波導發射器20設置在其內，所述加熱腔部分的外殼10上設有進液小孔22 ;所述冷卻循環管16從若干微波加熱單元中的散熱器18穿過。所述波導發射器20下部為一彎曲結構，其波導發射口 23與所述外殼10相對，所述波導發射口與被加熱產出液之間的距離以大於200mm為最佳；所述波導發射口 23設有絕緣板24，絕緣板24為陶瓷板，對波導發射口進行封堵。 油井產出液通過外殼上的進液小孔進入井下微波加熱裝置，磁控管將地面配電箱提供的電能轉換為微波能，微波能在波導發射器內通過兩次轉彎，改變了微波的方向，微波經過波導發射口的絕緣陶瓷板對加熱腔內的被加熱產出液發送波能；由于波導發射口到對面外殼壁有較大距離，而此距離內處女宮滿產出液，所以微波的反射可以大大降低，根本性改善微波分布問題。 磁控管工作後自身產生的熱量，可經井下微波加熱裝置頂部的冷卻循環泵將冷凝
液儲存器內的冷凝液強制循環冷卻，冷凝液通過冷卻循環管流經各個微波加熱單元的散熱
器，把熱量轉化給被微波加熱的產出液，保證磁控管正常工作，延長使用壽命。 在井口還可以設置一個溫度傳感器，地面配電箱對單個、多個串聯或並聯的磁控
管可根據溫度傳感器的信號自動進行電流的大小調節，可起停設備調節井下及井口溫度，
達到降耗節能的目的。 本實用新型是將微波源放入井下，採用遠程送電的方式，對套管內的油井產出液加熱，可以達到高效的微波加熱效果，熱效率高達80%以上，不但可以提高油井產出液溫度，解決射孔段孔眼的堵塞問題，降低井底l米內的原油粘度，加大液體流動性，提高油井日產液量，且節能降耗，節約成本 參見圖4，所述地面微波輸送裝置2包括輸送管道25和若干微波加熱裝置，所述輸送管道25的產出液入口 8相對於地面高於輸送管道25的產出液出口 26，所述若干微波加熱裝置垂直設置在輸送管道25上。所述輸送管道25的產出液出口 26為錐形。所述微波加熱裝置包括磁控管27和波導發射器28，所述波導發射器28的出口設有絕緣板29。[0035] 油井產出液出井後，進入地面微波輸送裝置的大管徑輸送管道內，輸送管道上的若干微波加熱裝置對油井產出液進行波射，使油井產出液內部分子每秒鐘產生24. 5億次的排列組合，並摩擦碰撞產生熱能，因金屬管壁不吸收波能，波能與金屬相觸形成反射，二次對油井產出液進行波射，波能利用率100%。地面微波輸送裝置採用大管徑輸送管道、高進低出的流程和錐形出口，避免了產出液中的砂在輸送管道內形成沉積，使產出液提高動能快速排砂，確保含砂產出液的輸送。根據末點溫度要求，調節配電箱的輸出電流大小，使 配電箱達到最佳節能狀態，使末點溫度達到生產輸運要求。 單井日產液量10方，則每分鐘流量6. 95公斤，流經長度7米，溫度由4(TC加熱至 9(TC，溫差5(TC，耗電量8千瓦/小時，微波加熱裝置加熱時間1分鐘，溫度可達到9(TC以 上。 以上具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細 說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新 型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本 實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，包括井下微波加熱裝置、地面微波輸送裝置和配電箱，所述井下微波加熱裝置設置於井下油層頂部，通過電纜與所述配電箱相連，所述地面微波輸送裝置通過電纜與所述配電箱相連，其特徵在於所述井下微波加熱裝置包括一個或一個以上微波加熱單元。
2. 如權利要求1所述的一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，其特徵在於所述 電纜從配電箱由井口套管頂端大四通上的上法蘭偏心測試口引入井下；所述地面微波輸送 裝置的產出液入口分別與井口套管頂端的大四通和小四通相連接。
3. 如權利要求1或2所述的一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，其特徵在於 所述井下微波加熱裝置包括油管接箍和外殼，所述外殼內部從上至下依次設有冷凝液儲存 器、冷卻循環泵、若干微波加熱單元和冷卻器；所述微波加熱單元與冷卻循環泵之間設有封 堵板，所述若干微波加熱單元之間設有封堵板，所述微波加熱單元與冷卻器之間設有封堵 板；所述冷卻循環泵與冷卻器之間設有冷卻循環管。
4. 如權利要求3所述的一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，其特徵在於所述 微波加熱單元由磁控管、散熱器、真空導波管、波導發射器從上至下依次相連組成；所述真 空導波管與波導發射器之間設有密封隔板，所述密封隔板和其上方的封堵板與外殼所形成 的空間為密封腔，所述磁控管、散熱器和真空導波管設置在其內；所述密封隔板和其下方的 封堵板與外殼之間所形成的空間為加熱腔，所述波導發射器設置在其內，所述加熱腔部分 的外殼上設有進液小孔；所述冷卻循環管從若干微波加熱單元中的散熱器穿過。
5. 如權利要求4所述的一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，其特徵在於所述 波導發射器下部為一彎曲結構，其波導發射口與所述外殼相對。
6. 如權利要求5所述的一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，其特徵在於所述 波導發射口設有絕緣板。
7. 如權利要求1或2所述的一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，其特徵在於 所述地面微波輸送裝置包括輸送管道和若干微波加熱裝置，所述輸送管道的產出液入口相 對於地面高於輸送管道的產出液出口，所述若干微波加熱裝置垂直設置在輸送管道上。
8. 如權利要求7所述的降低油井產出液粘度的微波加熱系統，其特徵在於所述輸送 管道的產出液出口為錐形。
9. 如權利要求7所述的降低油井產出液粘度的微波加熱系統，其特徵在於所述微波 加熱裝置包括磁控管和波導發射器，所述波導發射器的出口設有絕緣板。
專利摘要本實用新型涉及微波加熱技術領域，具體涉及一種降低油井產出液粘度的微波加熱系統，包括井下微波加熱裝置、地面微波輸送裝置和配電箱，所述井下微波加熱裝置設置於井下油層頂部，通過電纜與所述配電箱相連，所述電纜從配電箱由井口套管頂端大四通上的上法蘭偏心測試口引入井下；所述地面微波輸送裝置通過電纜與所述配電箱相連，所述地面微波輸送裝置的產出液入口分別與井口套管頂端的大四通和小四通相連接。本實用新型是將微波源放入井下，採用遠程送電的方式，對套管內的油井產出液加熱，不但可以提高油井產出液溫度，解決射孔段孔眼的堵塞問題，降低井底1米內的原油粘度，加大液體流動性，提高油井日產液量，且節能降耗，節約成本。
文檔編號E21B36/00GK201535150SQ20092022025
公開日2010年7月28日 申請日期2009年10月27日 優先權日2009年10月27日
發明者杜寶華 申請人:新疆敦華石油技術有限公司