[实用新型]一种煤层气井下红外增产设备

说明书

技术领域

本实用新型属于煤层气井下热力增产技术领域，具体涉及一种煤层气井下红外增产设备。

背景技术

煤层气是指赋存在煤层中的非常规天然气，其以甲烷为主要组分，包含有吸附气、游离气和溶解气几种形式，属于煤的伴生型矿产资源。煤层气燃烧具有热值高、污染低的特点，为近二十年来的新兴清洁能源，具备强大的开发价值。由于煤层气储层具备自生自储、低孔隙度低渗透率、高有机质含量等与常规天然气储层不同的特点，气体的赋存形式也相对不同，煤层气的赋存形式以吸附气为主。煤层气井稳产期和递减期的产量决定于吸附气的解吸量。大量的实验和生产经验表明，对煤层气井采用热力增产技术可以提高吸附气的解吸量，从而达到煤层气井提高产能的目的。

现有的煤层气井热力增产技术中采用的是注入热流体的方式，通过热流体驱替设备向煤层气井注入热流体，对煤层加热升温，达到提高解吸气量的目的。其基本方法是：热水发生器或者蒸汽发生器生成高于煤层气藏原始温度的热水或过热蒸汽后，通过注入设备向煤层气注入井中连续注入热水或过热蒸汽，使得煤层加热，并驱替煤层气朝生产井方向前进；在注入井注入热水或过热蒸汽的同时，从生产井开采煤层气。

现有技术利用高温下甲烷气体的吸附能力较之常温下大量降低，采用注热流体的方式加热煤层可以增加甲烷的解吸量和解吸速度，大幅度提高煤层气井产量。但利用热流体发生设备注入的增产技术存在以下问题：

1、注入热流体会增加井底压力，不利于甲烷气体解吸；

2、注入热流体的方式虽然井下设备简单，但需要在地面热流体发生器中生成热流体，再经过油管或套管注入煤层达到升温作用，流体在输送至井下过程中有部分热量耗散掉；

3、注热流体，增加了排水降压的工作量，大量的增加井上抽采设备能耗。

4、热流体发生器功率较大，消耗较多的电量。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述不足，提供一种升温速度快、温控程度高、增产效果明显、节能无污染的煤层气井下红外增产设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤层气井下红外增产设备，包括耐高温电缆1，套管2，油管3，红外加热装置4和地面控制主机6，其特征在于，红外加热装置4放置在井下的油管3内，通过耐高温电缆1连接地面控制主机6，当红外加热装置4下入煤层气井中目标作用煤层5时，地面控制主机6给出信号控制红外加热装置4进行增产作业。

所述的红外加热装置4包括上端固定部件20、加热部件19、下端固定部件18、温度感应器21和加热及固定控制器22，其特征在于，上端固定部件20的顶部配有加热及固定控制器22，通过耐高温电缆1与地面控制主机6连接，加热及固定控制器22外表面嵌有温度感应器21，加热及固定控制器22内部设有柱塞7和液压油储存仓8；在上端固定部件20和下端固定部件18的固定部件基座13内设有液压油通道9和液压仓10，液压油通道9与液压油储存仓8和液压仓10相通，液压仓10内放置由弹簧和金属-橡胶块构成的液压拉伸块12，液压拉伸块12与液压仓10壁面之间用密封圈11进行密封；加热部件19的外围设有钢化玻璃防护罩14，加热部件19的内部设有加热部件基座17，沿加热部件基座17上呈圆周状均匀放置6～12根碳纤维红外线发射管16，在每根碳纤维红外线发射管16后放置抛物线反射板23，加热部件基座17与钢化玻璃防护罩14之间的空隙做真空处理成为真空层15；上端固定部件20、下端固定部件18和加热部件19之间通过螺纹紧固。

所述的红外加热装置4功率为8kw～32kw，能够根据实际需要进行选型。

所述的油管3与套管2之间构成的环形空间处设置有煤层气出口，正常采气阶段，可以完成煤层气排采工作；当煤层气井产量低于工业开发气量下限（单井1000m³/d）时，可以利用本红外增产设备通过油管3下至目标作业层位5进行增产作业。