專利名稱：一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微波加熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加
熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
油田部分油井產(chǎn)出液進(jìn)入固定凡爾后，由地層舉升到井口的過程中或輸送到油站時，因油井產(chǎn)出液溫度低、粘度高，流動摩擦阻力大，使產(chǎn)出液流動緩慢或失去流動性，液體無法進(jìn)泵，使射孔段堵塞，油泵的供液能力差，迫使油井不能正常生產(chǎn)。[0003] 目前油田解決這類問題采用的方法如下 1、加熱電纜降粘法在井口加裝一臺50-100千瓦高壓變壓器，經(jīng)電源控制柜，將加熱電纜由空心抽油桿中下入井內(nèi)，電纜長200-700米，全程送電放熱，熱能經(jīng)抽油桿傳遞給被加熱原油，平均每小時耗電40-80千瓦，能耗太高，全程放電熱效率低，年耗費22-25萬元。
2、高溫蒸汽摻熱降粘法高溫蒸汽經(jīng)注氣管線送至井口，由套管注入井內(nèi)，日注氣
量平均5方，每方蒸汽80元，年耗氣費用15萬元，工人經(jīng)常調(diào)節(jié)氣量，勞動強(qiáng)度大。 3、加藥降粘法每天定時向井內(nèi)加入一定量的化學(xué)藥劑，改變液體分子結(jié)構(gòu)，降低
原油粘度，因原油粘度高，溫度低，相態(tài)不同，混合不均勻，加藥降粘的效果不理想。 專利號為"ZL200620020779. 4"的實用新型專利公開了一種"采油井微波加熱裝
置"，其是在井口安裝微波發(fā)生器，通過微波傳輸電纜與井下浸沒于原油中的微波接收器相
連。微波在波導(dǎo)傳輸?shù)倪^程中，波導(dǎo)在金屬表面是以電流形式存在，當(dāng)波導(dǎo)距離過長時，其
電流產(chǎn)生的熱損耗將使得微波能量大幅度衰減，因此長距離傳輸微波，不能產(chǎn)生很好的微
波加熱效果。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中微波長距離傳輸不能實現(xiàn)理想的加熱效果的問題，本實用新
型的目的在于提供一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，不但可以提高油井產(chǎn)出液溫
度，降低產(chǎn)出液粘度，加大液體流動性，提高油井日產(chǎn)液量，且節(jié)能降耗，節(jié)約成本。
為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種降低油井產(chǎn)出液粘度的
微波加熱系統(tǒng)，包括井下微波加熱裝置、地面微波輸送裝置和配電箱，所述井下微波加熱裝
置設(shè)置于井下油層頂部，通過電纜與所述配電箱相連，所述地面微波輸送裝置通過電纜與
所述配電箱相連，所述井下微波加熱裝置包括一個或一個以上微波加熱單元。 所述電纜從配電箱由井口套管頂端大四通上的上法蘭偏心測試口引入井下；所述
地面微波輸送裝置的產(chǎn)出液入口分別與井口套管頂端的大四通和小四通相連接。 所述井下微波加熱裝置包括油管接箍和外殼，所述外殼內(nèi)部從上至下依次設(shè)有冷
凝液儲存器、冷卻循環(huán)泵、若干微波加熱單元和冷卻器；所述微波加熱單元與冷卻循環(huán)泵之
間設(shè)有封堵板，所述若干微波加熱單元之間設(shè)有封堵板，所述微波加熱單元與冷卻器之間設(shè)有封堵板；所述冷卻循環(huán)泵與冷卻器之間設(shè)有冷卻循環(huán)管。 所述微波加熱單元由磁控管、散熱器、真空導(dǎo)波管、波導(dǎo)發(fā)射器從上至下依次相連 組成；所述真空導(dǎo)波管與波導(dǎo)發(fā)射器之間設(shè)有密封隔板，所述密封隔板和其上方的封堵板 與外殼所形成的空間為密封腔，所述磁控管、散熱器和真空導(dǎo)波管設(shè)置在其內(nèi)；所述密封隔 板和其下方的封堵板與外殼之間所形成的空間為加熱腔，所述波導(dǎo)發(fā)射器設(shè)置在其內(nèi)，所 述加熱腔部分的外殼上設(shè)有進(jìn)液小孔；所述冷卻循環(huán)管從若干微波加熱單元中的散熱器穿 過。 所述波導(dǎo)發(fā)射器下部為一彎曲結(jié)構(gòu)，其波導(dǎo)發(fā)射口與所述外殼相對。 所述波導(dǎo)發(fā)射口設(shè)有絕緣板。 所述地面微波輸送裝置包括輸送管道和若干微波加熱裝置，所述輸送管道的產(chǎn)出 液入口相對于地面高于輸送管道的產(chǎn)出液出口 ，所述若干微波加熱裝置垂直設(shè)置在輸送管 道上。 所述輸送管道的產(chǎn)出液出口為錐形。 所述微波加熱裝置包括磁控管和波導(dǎo)發(fā)射器，所述波導(dǎo)發(fā)射器的出口設(shè)有絕緣 板。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果如下 1、本實用新型是將微波源放入井下，采用遠(yuǎn)程送電的方式，對套管內(nèi)的油井產(chǎn)出 液加熱，可以達(dá)到高效的微波加熱效果，熱效率高達(dá)80%以上，不但可以提高油井產(chǎn)出液溫 度，解決射孔段孔眼的堵塞問題，降低井底l米內(nèi)的原油粘度，加大液體流動性，提高油井 日產(chǎn)液量，且節(jié)能降耗，節(jié)約成本； 2、本實用新型井下微波加熱裝置中波導(dǎo)發(fā)射器為彎曲結(jié)構(gòu)，可以使波導(dǎo)發(fā)射口到
對面的外殼還有較大距離，使微波的反射可以大大降低，根本性改善微波分布問題； 3、本實用新型中地面微波輸送裝置采用大管徑輸送管道、高進(jìn)低出的流程和錐形
出口，避免了產(chǎn)出液中的砂在輸送管道內(nèi)形成沉積，使產(chǎn)出液提高動能快速排砂，確保含砂
產(chǎn)出液的輸送。

圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型中井下微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型中井下微波加熱裝置中微波加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實用新型中地面微波輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。 參見圖1 ，本實用新型提供一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，包括井下微 波加熱裝置1、地面微波輸送裝置2和配電箱3，所述井下微波加熱裝置1設(shè)置于井下油層 頂部，與篩管5下端相連接，所述井下微波加熱裝置1通過電纜6與所述配電箱3相連，所 述電纜6從配電箱3由井口套管頂端大四通7上的上法蘭偏心測試口引入井下；所述地面 微波輸送裝置通過電纜6與所述配電箱3相連，所述地面微波輸送裝置2的產(chǎn)出液入口 8分別與井口套管頂端的大四通7和小四通9相連接。 參見圖2和圖3，所述井下微波加熱裝置1頂端的油管接箍4用來與篩管5相連接，井下微波加熱裝置1的外殼10內(nèi)部從上至下依次設(shè)有冷凝液儲存器11、冷卻循環(huán)泵12、若干微波加熱單元13和冷卻器14 ;所述微波加熱單元13與冷卻循環(huán)泵12之間設(shè)有封堵板15，所述若干微波加熱單元13之間設(shè)有封堵板15，所述微波加熱單元13與冷卻器14之間設(shè)有封堵板15 ;所述冷卻循環(huán)泵12與冷卻器14之間設(shè)有冷卻循環(huán)管16。[0029] 所述微波加熱單元13由磁控管17、散熱器18、真空導(dǎo)波管19、波導(dǎo)發(fā)射器20從上至下依次相連組成；所述真空導(dǎo)波管19與波導(dǎo)發(fā)射器20之間設(shè)有密封隔板21，所述密封隔板21和其上方的封堵板15與外殼10所形成的空間為密封腔，所述磁控管17、散熱器18和真空導(dǎo)波管19設(shè)置在其內(nèi)；所述密封隔板21和其下方的封堵板15與外殼10之間所形成的空間為加熱腔，所述波導(dǎo)發(fā)射器20設(shè)置在其內(nèi)，所述加熱腔部分的外殼10上設(shè)有進(jìn)液小孔22 ;所述冷卻循環(huán)管16從若干微波加熱單元中的散熱器18穿過。所述波導(dǎo)發(fā)射器20下部為一彎曲結(jié)構(gòu)，其波導(dǎo)發(fā)射口 23與所述外殼10相對，所述波導(dǎo)發(fā)射口與被加熱產(chǎn)出液之間的距離以大于200mm為最佳；所述波導(dǎo)發(fā)射口 23設(shè)有絕緣板24，絕緣板24為陶瓷板，對波導(dǎo)發(fā)射口進(jìn)行封堵。 油井產(chǎn)出液通過外殼上的進(jìn)液小孔進(jìn)入井下微波加熱裝置，磁控管將地面配電箱提供的電能轉(zhuǎn)換為微波能，微波能在波導(dǎo)發(fā)射器內(nèi)通過兩次轉(zhuǎn)彎，改變了微波的方向，微波經(jīng)過波導(dǎo)發(fā)射口的絕緣陶瓷板對加熱腔內(nèi)的被加熱產(chǎn)出液發(fā)送波能；由于波導(dǎo)發(fā)射口到對面外殼壁有較大距離，而此距離內(nèi)處女宮滿產(chǎn)出液，所以微波的反射可以大大降低，根本性改善微波分布問題。 磁控管工作后自身產(chǎn)生的熱量，可經(jīng)井下微波加熱裝置頂部的冷卻循環(huán)泵將冷凝
液儲存器內(nèi)的冷凝液強(qiáng)制循環(huán)冷卻，冷凝液通過冷卻循環(huán)管流經(jīng)各個微波加熱單元的散熱
器，把熱量轉(zhuǎn)化給被微波加熱的產(chǎn)出液，保證磁控管正常工作，延長使用壽命。 在井口還可以設(shè)置一個溫度傳感器，地面配電箱對單個、多個串聯(lián)或并聯(lián)的磁控
管可根據(jù)溫度傳感器的信號自動進(jìn)行電流的大小調(diào)節(jié)，可起停設(shè)備調(diào)節(jié)井下及井口溫度，
達(dá)到降耗節(jié)能的目的。 本實用新型是將微波源放入井下，采用遠(yuǎn)程送電的方式，對套管內(nèi)的油井產(chǎn)出液加熱，可以達(dá)到高效的微波加熱效果，熱效率高達(dá)80%以上，不但可以提高油井產(chǎn)出液溫度，解決射孔段孔眼的堵塞問題，降低井底l米內(nèi)的原油粘度，加大液體流動性，提高油井日產(chǎn)液量，且節(jié)能降耗，節(jié)約成本 參見圖4，所述地面微波輸送裝置2包括輸送管道25和若干微波加熱裝置，所述輸送管道25的產(chǎn)出液入口 8相對于地面高于輸送管道25的產(chǎn)出液出口 26，所述若干微波加熱裝置垂直設(shè)置在輸送管道25上。所述輸送管道25的產(chǎn)出液出口 26為錐形。所述微波加熱裝置包括磁控管27和波導(dǎo)發(fā)射器28，所述波導(dǎo)發(fā)射器28的出口設(shè)有絕緣板29。[0035] 油井產(chǎn)出液出井后，進(jìn)入地面微波輸送裝置的大管徑輸送管道內(nèi)，輸送管道上的若干微波加熱裝置對油井產(chǎn)出液進(jìn)行波射，使油井產(chǎn)出液內(nèi)部分子每秒鐘產(chǎn)生24. 5億次的排列組合，并摩擦碰撞產(chǎn)生熱能，因金屬管壁不吸收波能，波能與金屬相觸形成反射，二次對油井產(chǎn)出液進(jìn)行波射，波能利用率100%。地面微波輸送裝置采用大管徑輸送管道、高進(jìn)低出的流程和錐形出口，避免了產(chǎn)出液中的砂在輸送管道內(nèi)形成沉積，使產(chǎn)出液提高動能快速排砂，確保含砂產(chǎn)出液的輸送。根據(jù)末點溫度要求，調(diào)節(jié)配電箱的輸出電流大小，使 配電箱達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)，使末點溫度達(dá)到生產(chǎn)輸運要求。 單井日產(chǎn)液量10方，則每分鐘流量6. 95公斤，流經(jīng)長度7米，溫度由4(TC加熱至 9(TC，溫差5(TC，耗電量8千瓦/小時，微波加熱裝置加熱時間1分鐘，溫度可達(dá)到9(TC以 上。 以上具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì) 說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新 型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本 實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，包括井下微波加熱裝置、地面微波輸送裝置和配電箱，所述井下微波加熱裝置設(shè)置于井下油層頂部，通過電纜與所述配電箱相連，所述地面微波輸送裝置通過電纜與所述配電箱相連，其特征在于所述井下微波加熱裝置包括一個或一個以上微波加熱單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于所述 電纜從配電箱由井口套管頂端大四通上的上法蘭偏心測試口引入井下；所述地面微波輸送 裝置的產(chǎn)出液入口分別與井口套管頂端的大四通和小四通相連接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于 所述井下微波加熱裝置包括油管接箍和外殼，所述外殼內(nèi)部從上至下依次設(shè)有冷凝液儲存 器、冷卻循環(huán)泵、若干微波加熱單元和冷卻器；所述微波加熱單元與冷卻循環(huán)泵之間設(shè)有封 堵板，所述若干微波加熱單元之間設(shè)有封堵板，所述微波加熱單元與冷卻器之間設(shè)有封堵 板；所述冷卻循環(huán)泵與冷卻器之間設(shè)有冷卻循環(huán)管。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于所述 微波加熱單元由磁控管、散熱器、真空導(dǎo)波管、波導(dǎo)發(fā)射器從上至下依次相連組成；所述真 空導(dǎo)波管與波導(dǎo)發(fā)射器之間設(shè)有密封隔板，所述密封隔板和其上方的封堵板與外殼所形成 的空間為密封腔，所述磁控管、散熱器和真空導(dǎo)波管設(shè)置在其內(nèi)；所述密封隔板和其下方的 封堵板與外殼之間所形成的空間為加熱腔，所述波導(dǎo)發(fā)射器設(shè)置在其內(nèi)，所述加熱腔部分 的外殼上設(shè)有進(jìn)液小孔；所述冷卻循環(huán)管從若干微波加熱單元中的散熱器穿過。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于所述 波導(dǎo)發(fā)射器下部為一彎曲結(jié)構(gòu)，其波導(dǎo)發(fā)射口與所述外殼相對。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于所述 波導(dǎo)發(fā)射口設(shè)有絕緣板。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于 所述地面微波輸送裝置包括輸送管道和若干微波加熱裝置，所述輸送管道的產(chǎn)出液入口相 對于地面高于輸送管道的產(chǎn)出液出口，所述若干微波加熱裝置垂直設(shè)置在輸送管道上。
8. 如權(quán)利要求7所述的降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于所述輸送 管道的產(chǎn)出液出口為錐形。
9. 如權(quán)利要求7所述的降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，其特征在于所述微波 加熱裝置包括磁控管和波導(dǎo)發(fā)射器，所述波導(dǎo)發(fā)射器的出口設(shè)有絕緣板。
專利摘要本實用新型涉及微波加熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低油井產(chǎn)出液粘度的微波加熱系統(tǒng)，包括井下微波加熱裝置、地面微波輸送裝置和配電箱，所述井下微波加熱裝置設(shè)置于井下油層頂部，通過電纜與所述配電箱相連，所述電纜從配電箱由井口套管頂端大四通上的上法蘭偏心測試口引入井下；所述地面微波輸送裝置通過電纜與所述配電箱相連，所述地面微波輸送裝置的產(chǎn)出液入口分別與井口套管頂端的大四通和小四通相連接。本實用新型是將微波源放入井下，采用遠(yuǎn)程送電的方式，對套管內(nèi)的油井產(chǎn)出液加熱，不但可以提高油井產(chǎn)出液溫度，解決射孔段孔眼的堵塞問題，降低井底1米內(nèi)的原油粘度，加大液體流動性，提高油井日產(chǎn)液量，且節(jié)能降耗，節(jié)約成本。
文檔編號E21B36/00GK201535150SQ20092022025
公開日2010年7月28日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者杜寶華 申請人:新疆敦華石油技術(shù)有限公司