[发明专利]井下电加热垂直注入井管柱结构

说明书

本申请实施例提供了一种井下电加热垂直注入井管柱结构，包括套管、与套管下端相连的垂直衬管、以及位于由套管和所述垂直衬管围成的空腔内的油管，油管包括用于形成电磁波能量传输通道的第一金属油管和第二金属油管，第二金属油管套于一金属油管上，且第二金属油管和一金属油管之间的空腔密封填充有绝缘材料；套管与垂直衬管之间绝缘隔离，且垂直衬管被沿其径向分割成彼此绝缘隔离的两部分，以作为射频天线的两臂，第一金属油管、第二金属油管分别对应与射频天线的两臂耦合；该结构还包括：位于由套管和所述垂直衬管围成的空腔内的热流体注入管，所述热流体注入管与油管平行相对设置。本申请实施例可适用于电磁波与热流体的协同开发。

技术领域

本申请涉及一种油田采油设备，尤其是涉及一种井下电加热垂直注入井管柱结构。

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。

理论研究表明，采用磁偶极子产生的电磁波加热与目前的注蒸汽或注轻烃溶剂等相结合的开发技术，可以有效弥补单纯的电磁波加热半径小、电磁波在油层中能量衰减率过大等问题，同时可以弥补单纯的注蒸汽井底蒸汽干度过低的问题，也可以弥补单纯的注轻烃溶剂井底溶剂扩散速率较低的问题，因此利用井下电磁波对注入井底的低干度蒸汽/低温轻烃溶剂进行加热，可以有效提高井底蒸汽干度或轻烃溶剂温度，大幅提高注入流体进入油层的驱油效果与扩散速率，从而提高生产井产量。

在实现本申请的过程中，本申请的发明人发现：目前对于上述电磁波与注蒸汽、注轻烃溶剂、水等协同开发仍处于理论研究阶段，尚未有实际应用。而未实际应用的原因在于，现有的稠油开发所用的垂直注入井管柱结构通常是针对单一加热方式而设计，因此无法应用于电磁波与注蒸汽、注轻烃溶剂、水等协同开发。因此，目前亟需一种适应电磁波与注蒸汽、注轻烃溶剂、水等协同开发的管柱结构。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种适用于电磁波与注蒸汽、注轻烃溶剂、水等协同开发的井下电加热垂直注入井管柱结构。

为达到上述目的，本申请实施例提供了一种井下电加热垂直注入井管柱结构，包括套管、与所述套管下端相连的垂直衬管、以及位于由所述套管和所述垂直衬管围成的空腔内的油管，其中：

所述油管包括用于形成电磁波能量传输通道的第一金属油管和第二金属油管，所述第二金属油管套于所述一金属油管上，且所述第二金属油管和所述一金属油管之间的空腔密封填充有绝缘材料；

所述套管与所述垂直衬管之间绝缘隔离，且所述垂直衬管被沿其径向分割成彼此绝缘隔离的两部分，所述的两部分形成射频天线的两臂，所述第一金属油管、所述第二金属油管分别对应与所述射频天线的两臂耦合；

所述井管柱结构还包括：

位于由所述套管和所述垂直衬管围成的空腔内的热流体注入管。

本申请实施例的井下电加热垂直注入井管柱结构，所述油管还包括用于将所述电磁波能量传输通道与油层流体隔离的第三金属油管，所述第三金属油管套于所述二金属油管上。

本申请实施例的井下电加热垂直注入井管柱结构，所述第一金属油管、所述第二金属油管分别通过对应的射频天线连接器对应与所述射频天线的两臂连接。

本申请实施例的井下电加热垂直注入井管柱结构，所述第三金属油管的下端密闭，所述第一金属油管的下端及所述第二金属油管的下端均敞口且位于所述第三金属油管内，从而使述第三金属油管和所述第二金属油管之间的空腔，与所述第一金属油管内部空腔相连通形成冷却材料循环通道，以用于冷却所述电磁波能量传输通道。