[实用新型]用于解除采气井堵塞的局部加热棒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可用于解除油气田开发作业中因水合物冰堵导致气井井筒堵塞的局部加热装置。

背景技术

在油气田开发作业中，采气井井筒为水合物堵塞，是气井完井测试、投产及生产过程中的一种常见情况。当一定深度的井筒内温度低于天然气水合物的形成温度时，便易形成水合物，并使井筒形成冰堵，特别是在井筒内的节流位置更易形成该水合物的堵塞。而且，随着高压深层及含硫气藏的深入开发，由于井筒高压或流体中含硫化氢组分时，会提高水合物的形成温度，水合物的形成更为容易，从而使该类气井井筒的水合物堵塞情况就更为严重，即便在井筒内按常规方式加注水合物抑制剂，仍难以完全避免井筒的水合物堵塞。

由于井筒内的水合物形成位置常在井下的数米、数百米甚至数千米，导致了堵塞后的解除难度更为复杂。目前的常用一种方法是通过加注水合物抑制剂后闷井，常用的水合物抑制剂，可包括甲醇、乙二醇、异丙醇、二甘醇、氨、氯化钙等成分中的至少一种；另一种方法是连续油管作业泵注热水等方式。其中，加注水合物抑制剂后闷井，是通过水合物抑制剂来提高水合物形成温度，同时依靠井筒自身温度加热堵塞的水合物。但该方式解除堵塞速度较慢，特别是当堵塞位置位于井筒上部时，由于周边温度较低，有的解堵时间长达数天或难以解堵。连续油管作业泵注热水循环作业，是解除水合物堵塞的有效方法，其作业需要动用连续油管作业车、需要大量的热水水源及存储空间，现场作业准备周期长、费用昂贵，同时由于热水在连续油管输送过程中，热散失大，热效低。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种可用于解除油气田开发作业中因水合物冰堵导致气井井筒堵塞的局部加热棒，能有效解决上述问题。

本实用新型用于解除采气井堵塞的局部加热棒的基本结构，为具有可装填氧化钙的容腔并至少设有一个开口端的筒状结构，且开口端由可在pH值≤6的水溶液中消溶的封闭结构所封盖。

由于气井井筒中发生水合物堵塞的原因，是井筒内温度低于天然气水合物的形成温度导致形成水合物的冰堵，因此加热升温使其融化才能得以根本解决。而目前各种解决措施的问题，正是由于升温不足，或因升温措施中的热损失严重，导致了在需要热量的堵塞部位处效率低下。本实用新型的局部加热棒则恰恰能针对这一问题，利用在该堵塞部位已注入的pH值≤6的酸性水溶液（即工作液），由该筒状结构加热棒中装填的氧化钙与在该堵塞部位局部的工作液中的水反应生成氢氧化钙、以及进一步再与酸反应，通过这些剧烈反应所产生的热量，在井筒中该水合物堵塞的局部进行加热，从而能有效解除了该水合物所形成的冰堵。

基于此工作原理，本实用新型上述加热棒中所述的可在pH值≤6的水溶液中消溶的封闭结构，是指其在与该pH值≤6的酸性水溶液接触后，可以直接通过物理溶解和/或由化学反应生成可溶解性成分而溶解，从而使筒状结构中所装填的氧化钙与该酸性水溶液接触和反应、释放热量的材料，可包括如金属和/或其盐类等无机成分，或是为包括明胶在内的可溶性有机成分等。其中，可优选镁的盐类或合金，特别是如镁铝、镁锌、镁铜、镁铁等合金类材料材料，其不仅具有足够的强度和可塑性，易于加工，而且与酸液反应的速度适中，并且还可以通过调整合金的成分比例而实现对反应速度的调整，以适用于现场的不同实际情况。

在上述结构基础上，还可以单独或以任意方式组合采用的进一步优选的方式包括：

在所述的封闭结构上优选还设置有可贯通筒状结构内外的孔，一方面可以防止加热棒在气井井筒内压过大、特别是在深井堵塞部位中被压损，同时也可以使酸性水溶液尽快与筒内装填的氧化钙接触。

上述加热棒筒状结构的周壁可优选为与所述封闭结构为同种材料，即也能在pH值≤6的水溶液中消溶的材料，可以加快反应、发热效率，且避免在解除堵塞后遗留过多不溶性物质导致的隐患。在此基础上，为使发热反应过程能根据实际情况具有可控性，还可以在上述加热棒中除所述封闭结构外的筒状结构的周壁，均被覆有防水结构层，从而可以使反应从筒状结构的开口端有序逐步进行，且热量始终作用于冰堵部分，提高热效率。

此外，上述用于封盖筒状结构加热棒开口端的封闭结构，优选为具有弧形的外凸端部，以利于药剂棒投入气井井筒后的顺利下入，减少和避免出现井筒卡阻的现象。

由此可以理解，采用本实用新型上述结构的局部加热棒处理气井井筒堵塞，无需要大型作业设备，并使产生的热量能有效集中于形成冰堵的堵塞局部，大大提高了热效率，能大幅缩短水合物解堵时间，所用的药剂量少，作业时间短，成本低，操作简便，且无新的固体沉淀产生，不会造成新的井筒堵塞情况。