[发明专利]一种油气井下微波热激解除水相损害的装置与方法

说明书

本发明公开了一种油气井下微波热激解除水相损害的装置与方法。该装置主要包括安装架、可燃气体检测变送器、双层真空石英内套、特制磁控管、隔热罩、悬吊管、供电系统、氮气系统以及采油树。该方法主要通过磁控管产生微波，加热双层真空石英内套里的水相使其变为高温蒸汽。在热激解除致密砂岩储层水相圈闭损害时开启该装置，然后通过氮气系统向井内加压注入氮气，氮气和双层真空石英内套发生强制对流换热到达储层段后被加热成高温氮气随后经射孔裂缝进入储层，并沿着储层裂缝面将热能带进储层深部。通过上述装置和方法不但可以解除储层的水相圈闭损害还可以利用高温氮气在一定程度上改善储层的渗透性提升致密砂岩气藏的采收率。

技术领域

本发明涉及一种油气井下微波热激解除水相损害的装置与方法，可以有效解除致密砂岩储层的水相圈闭损害，提升气藏采收率。

背景技术

我国目前已经迈入非常规油气时代，非常规天然气是对产自常规储气层之外的天然气的总称，是基于油气无机生成理论勘探开发出的油气。致密砂岩气与页岩气、煤层气是世界公认的三大非常规天然气，是全球非常规天然气勘探开发的重要领域。随着开采规模不断扩大，致密砂岩气已经成为我国天然气的重要组成部分之一，并逐渐成为非常规天然气开采的主要目标。致密砂岩气的覆压基质渗透率一般小于0.1×10-3μm2，单井一般无自然产能或自然产能低于工业气流下限，所以一般在工业开采阶段需要水力压裂来进行增渗改造，但是压裂液进入储层后往往不能有效的返排出来，所以会有大量的压裂液滞留在储层内造成水相圈闭损害。

水相圈闭损害一旦发生会严重制约气层的经济开发，目前可以通过储层高温热处理技术主动加热储层岩石和流体，使孔隙中的液相迅速蒸发，主动的排出损害带，当热处理的温度达到了岩石的热破裂阈值温度后，还会产生热裂缝，优化渗流网络，显著提升储层的渗流能力。所以研发一种有效的井下加热装置和方法来解除或缓解水相圈闭损害显得至关重要。

相较于中国专利公开号CN 102261238U公开的“微波加热地下油页岩开采油气的方法及其模拟实验系统”，该发明专利中使用了微波对页岩储层加热，主要是通过向储层中注入微波强吸收介质，使得储层可以有效吸收微波并发热，利用热能来造缝以此提升页岩油气的采收率，但是该发明并没有给出通过微波加热来解决致密砂岩储层水相圈闭损害的技术方案或者技术启示。

相较于中国专利公开号CN 102536165 U公开的“用于解除低渗透致密砂岩气层水锁损害的方法及装置”，与本发明相比两者中微波的使用对象不同，该发明的使用对象是储层，本发明的使用对象是安装在套管内部的双层真空石英内套里的水相，与本发明相比两者中微波的使用目的不同，该发明中微波的使用目的是直接加热储层内部的水相，受限于微波发生器功率，该方法的加热范围十分有限，本发明的使用目的是利用微波组成井内加热装置加热氮气，最后利用高温氮气加热储层，高温氮气在储层中随着注入压力的增加可以加热的储层范围很广。此外现有的完井方式中绝大部分的完井方式都有金属套管，而金属有屏蔽微波的特点，上述两种发明专利并没有给出解决方法，所以直接使用微波加热储层仅能在采用裸眼完井的井下使用局限性很大。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种油气井下微波热激解除水相损害的装置与方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过一种油气井下微波热激解除水相损害的装置，该装置包括：安装架、可燃气体检测变送器、双层真空石英内套、特制磁控管、隔热罩、悬吊管、供电系统、氮气系统以及采油树。

进一步的是：所述井下微波热激解除水相圈闭损害装置的核心部分是特制磁控管和双层真空石英内套。

进一步的是：所述特制磁控管用于在井下产生微波，其外部安装有隔热罩，通过悬吊管以悬挂的方式安装在双层真空石英内套之中。

进一步的是：所述悬吊管用于将特制磁控管悬挂在双层真空石英内套之中，悬吊管上部固定在安装架的顶部，此外其内部还有供电电缆。