[发明专利]地热井筒保温系统及方法

说明书

技术领域： 

本发明涉及一种油田井筒保温新技术，特别涉及一种地热井筒保温系统及方法。

背景技术： 

    目前，在我国油田开发管理中，由于受到地层自然温度梯度的影响，造成含蜡和沥青原油流动性变差，比如井筒结蜡堵塞生产管路，或者由于温度降低油井产物粘度增加，都能严重影响油井的正常生产，增加管理的难度和生产投入。所以，油田开发管理者和技术人员，为了保证井筒油管内油井产物的良好流动性，减少抽油设备工作负荷，以及提高采油综合管理效益，对井筒采取了多种形式的加热措施。例如所采用的方式有：一是由套管阀门向油套环空内注热水；二是近些年采用空心抽油杆热水循环的方式；三是采用井筒下入电热带的方式，这些诸多方式都是通过消耗燃料和直接耗电来实现的，这些方式不但浪费了人类有限的资源，而且，直接或间接造成了人类环境的污染。

发明内容： 

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种地热井筒保温系统及方法，通过热管提取地热，实现整个井筒与高温井底同温的工作效能；以此保证井筒实现恒定的生产所需工作温度，达到有利于油田采油生产和提高采油综合效益的目的。

一种地热井筒保温系统，其技术方案是：主要由泵下热管高温恒温系统和泵上热管抽油杆恒温系统构成，所述的泵下热管高温恒温系统由泵下热管和悬挂短接构成，所述的泵下热管是由吸热段、传热段、放热段组成，底部的吸热段设在高温油层，顶部的放热段通过悬挂短接与抽油泵连接，中间通过传热段将底部的吸热段与顶部的放热段连接；所述的泵上热管抽油杆恒温系统是由热管抽油杆、热管光杆和热管封堵排空器组成，所述的热管抽油杆包括吸热段、传热段和放热段，吸热段的底部与抽油泵的活塞相连，顶部的放热段与热管光杆相连，中间通过传热段连接；所述的热管光杆的顶部连接热管封堵排空器。 

泵下热管的吸热段由多根热管构成，其中，下端管是一支下端为死口或丝堵构成的热管，上端带有连接丝扣，通过丝扣将多根吸热段热管连接起来，构成泵下取热热管的吸热段，从井底摄取高温油层足够的热量。 

泵下热管的传热段由多根空心管构成空心管，通过丝扣依次相连；所述的放热段由多根热管构成，其中，最上端热管的顶部与泵下热管悬挂短接相连，构成泵下取热热管的放热段，作用是使入泵油井产物的温度达到设计要求温度。 

上述的热管封堵排空器安装监测热管抽油杆系统工况的真空表。 

一种地热井筒保温方法，包括以下步骤： 

首先，构建泵下热管高温恒温系统：根据泵上生产管柱的正常生产温度需要计算和确定泵吸入油井产物所需温度，再根据本地地层温度梯度确定泵下热管的吸热段的位置和长度；通过修井作业，将泵下热管和尾管各自连接好下入油井后，再分别连接在泵下热管悬挂短接上，然后，通过泵下热管悬挂短接与抽油泵连接；

其次，构建泵上热管抽油杆恒温系统：先进行抽油泵与生产管柱油管连接作业，当泵上的生产管柱连接好后，将热管抽油杆吸热段底端按常规方式与抽油泵的活塞连接，下入生产管柱内，最上端与热管光杆连接，热管光杆最上端安装热管封堵排空器，热管封堵排空器上安装观察监测抽油杆热管系统工况的真空表；上两项工作完成后，整个地热井筒保温系统即为完成。

上述的泵下热管由吸热段、传热段、放热段组成，底部的吸热段设在高温油层，顶部的放热段通过悬挂短接与抽油泵连接，中间通过传热段将底部吸热段与顶部的放热段连接起来，构成完整的泵下热管高温恒温系统。 

上述的热管抽油杆由吸热段、传热段、放热段组成，底部的吸热段通过安设在抽油泵吸入油井产物中获得足够的热量，顶部的放热段通过放热使生产管柱中油井产物温度达到设计保温温度；热管抽油杆最顶部与热管光杆相连，中间通过外壁绝热的传热段连接。 

本发明的有益效果是：本发明的直接作用效果是通过泵下热管高温恒温系统和热管抽油杆的高温恒温系统，根据井筒温度的需要，提取不同井深的温度，利用热管效应提高和保持生产管柱的工作温度，以满足生产管理的需要。 

本系统可以替代现今石油开发现场采用的电伴热带、空心抽油杆热水循环等等井筒加热装置。 

根据输送需要，可以调节井口温度，以满足油井产物输送至集输站的温度要求。这样就可以减少井口加热炉的配置。 

由于油井产物有了足够高的温度，在计量间的输油管线上加装热管套，并在值班室内安装热管换热器，就可以解决值班室的取暖问题。 

附图说明： 

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的泵下热管高温恒温系统的结构图；

附图3是本发明的泵下热管的结构示意图；