本實(shí)用新型屬于油田開(kāi)發(fā)的稠油開(kāi)采領(lǐng)域，涉及一種地層電渦流加熱稠油開(kāi)采系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

稠油油藏占全世界石油儲(chǔ)量的70％以上。中國(guó)稠油資源豐富，儲(chǔ)量約266億噸。主要分布在東部的渤海盆地和西部的準(zhǔn)格爾盆地。由于稠油粘度大，難以流動(dòng)，故開(kāi)采難度大，采收率低。我國(guó)稠油的動(dòng)用程度低，開(kāi)采潛力巨大，是今后產(chǎn)量接替的重要對(duì)象。

稠油開(kāi)采通常采用降粘來(lái)開(kāi)采，目前應(yīng)用最廣泛的是注蒸汽吞吐、和蒸汽驅(qū)、和熱力輔助中立驅(qū)油熱水或水蒸汽技術(shù)，采用加熱裝置在地面產(chǎn)生熱水或水蒸氣，然后采用注入泵將熱水或水蒸氣注入到地層中。該方法需要的設(shè)備龐大，能效低。目前常用的稠油熱菜技術(shù)包括：蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油層、熱力輔助重力驅(qū)油(SAGD)等。

蒸汽吞吐是將高溫水蒸氣間歇性地注入到地層中，當(dāng)井筒周?chē)貙釉图訜岬揭欢ǔ潭群?，停止注蒸汽，依靠地層原油的體積膨脹而吐出原油。吞即注水蒸氣，吐即為采油。按照一定周期交替進(jìn)行采油的采油方式。蒸汽產(chǎn)生及注入設(shè)備龐大，投入大；不能連續(xù)采油。生產(chǎn)效率低。

蒸汽驅(qū)是將高溫水蒸氣注入到地層中，驅(qū)替地層原油從鄰近的采油井中采出的一種采油方式。蒸汽產(chǎn)生及注入設(shè)備龐大，投入大、能耗大。

火燒油層是通過(guò)在井下點(diǎn)燃地層原油及天然氣，依靠燃燒所釋放的熱量降低井筒周?chē)貙釉驼扯鹊某碛烷_(kāi)采技術(shù)。缺點(diǎn)是地層點(diǎn)火難度大，熱力作用范圍小，效率低、效果差。

SAGD是將熱力輔助重力驅(qū)油技術(shù)。在油藏靠近底部位置同時(shí)鉆2口平行的水平井，向上部的水平井中連續(xù)注入蒸汽加熱油層，依靠重力作用將原油驅(qū)至下部的水平井中采出的采油方式。出了蒸汽驅(qū)的缺點(diǎn)外，水平井?dāng)?shù)增加1倍，成產(chǎn)成本高，對(duì)于無(wú)法鉆水平井的油藏不適用，局限性大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型目的在于提供一種地層電渦流加熱稠油開(kāi)采系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備龐大，生產(chǎn)成本高的問(wèn)題和熱損耗大，地層熱力作用范圍小，效率不高的問(wèn)題，及現(xiàn)有技術(shù)高溫高壓帶來(lái)的安全問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：

一種地層電渦流加熱稠油開(kāi)采系統(tǒng)，包括：根據(jù)油藏條件部署的若干組電加熱井，電加熱井油層部位采用金屬套管，由地面供電系統(tǒng)將交流電經(jīng)變壓、變頻到額定的電壓和頻率，采用電纜輸送交變電流到各電加熱井；電纜的一端通過(guò)接控制柜連接到供電系統(tǒng)，另一端通過(guò)電纜連接器與井下油層部位的金屬套管相連接，給加熱井組提供交變電流，在電加熱井組間的地層中形成交變電磁場(chǎng)而產(chǎn)生電渦流，加熱地層流，降低地層原油的粘度，通過(guò)采油井進(jìn)行采油。

進(jìn)一步地，如上所述的地層電渦流加熱稠油開(kāi)采系統(tǒng)，所述金屬套管在油層頂界位置采用不導(dǎo)電的絕緣套管短節(jié)，所述絕緣套管短節(jié)采用絕緣的玻璃鋼制成；或者電加熱井油層部位采用所述金屬套管，油層上部套管采用絕緣的玻璃鋼套管。

進(jìn)一步地，如上所述的地層電渦流加熱稠油開(kāi)采系統(tǒng)，電加熱井成排部署，在相鄰兩加熱井排之間部署采油井。

本實(shí)用新型包括根據(jù)油藏條件部署的若干組電加熱井，電加熱井位于油層位置采用導(dǎo)電的金屬套管；將交流電經(jīng)變壓、變頻到指定的電壓和頻率，給油層部位的金屬套管施加額定的供電電流，各組電加熱井之間形成交變電磁場(chǎng)，在地層中建立交變電磁場(chǎng)而依靠電渦流原理加熱地層流體。打開(kāi)采油井進(jìn)行采油；采用電渦流加熱技術(shù)，在地層中靠電渦流直接加熱地層原油。具有設(shè)備簡(jiǎn)單，熱效率高，維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)效益好；由于該技術(shù)采用的地面設(shè)備少、體積小，因此更適用于海上稠油開(kāi)采。

附圖說(shuō)明

圖1本實(shí)用新型電渦流加熱稠油開(kāi)采工藝原理圖；

圖2本實(shí)用新型電渦流加熱稠油開(kāi)采井網(wǎng)平面示意圖。

圖中：1-供配電系統(tǒng)；2-控制箱；3-采油井；4-金屬套管；5-絕緣管短節(jié)；6-電纜連接器；7-油區(qū)；8-底水區(qū)；9-渦流加熱區(qū)。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，地層電渦流加熱稠油開(kāi)采系統(tǒng)包括根據(jù)油藏條件設(shè)計(jì)并部署電加熱井，兩口電加熱井之間部署采油井3，電加熱井油層位置采用導(dǎo)電的金屬套管4。電加熱井從下到上依次穿越地層中的底水區(qū)8和油區(qū)7，電加熱井的油層位置采用導(dǎo)電的金屬套管4。電加熱井油層上部采用絕緣管套管，或者油層頂界以上采用金屬套管4，在油層頂界位置采用絕緣管短節(jié)5，絕緣管短節(jié)5為玻璃鋼材料，以防止油層頂部以上漏電；將交流電經(jīng)變壓、變頻到指定的電壓和頻率，需要根據(jù)不同地層條件包括地層厚度、孔隙度、含水飽和度、地層水電導(dǎo)率等參數(shù)確定最優(yōu)化的加熱井距及最佳的供電頻率和電壓。一般可采用220V，50HZ；

電纜的一斷通過(guò)控制箱2連接到供電系統(tǒng)1，另一端連接電纜連接器6后下入到電加熱井的油層套管位置，實(shí)現(xiàn)與油層套管的可靠連接；供電后在各組電加熱井之間形成交變電磁場(chǎng)，在地層中產(chǎn)生電渦流，形成渦流加熱區(qū)9加熱地層流，通過(guò)采油井進(jìn)行采油。

地層電渦流加熱稠油開(kāi)采方法：將交流電經(jīng)變壓、變頻到指定的電壓和頻率，給電加熱井中的金屬套管施加額定的供電電流，各組電加熱井之間形成交變電磁場(chǎng)，在地層中產(chǎn)生電渦流加熱地層流，降低地層原油的粘度，使原油易于流動(dòng)，打開(kāi)采油井進(jìn)行采油。

如圖2所示，當(dāng)電加熱井井距較小時(shí)，可成排部署電加熱井，在相鄰兩加熱井排之間部署采油井。如圖2所示。

本實(shí)用新型地層電渦流加熱稠油的開(kāi)采方法為，根據(jù)油藏條件部署若干組電加熱井；電加熱井的油層位置采用導(dǎo)電的金屬套管，由地面供電系統(tǒng)將交流電經(jīng)變壓、變頻到額定的電壓和頻率，采用電纜輸送交變電流到各電加熱井；電纜的一端通過(guò)接控制柜連接到供電系統(tǒng)，另一端通過(guò)電纜連接器與井下油層部位的金屬套管相連接，給加熱井組提供交變電流，在電加熱井組間的地層中形成交變電磁場(chǎng)而產(chǎn)生電渦流，加熱地層流，降低地層原油的粘度，通過(guò)采油井進(jìn)行采油。根據(jù)地層含水飽和度、電導(dǎo)率、儲(chǔ)層厚度、孔隙度確定電加熱井的井距及供電電壓和頻率。依靠地層中的束縛水或底水的導(dǎo)電性，直接在地層中產(chǎn)生電渦流加熱地層流體。對(duì)于地層中不存在底水或束縛水飽和度較低的油藏，先進(jìn)行人工注入鹽水。為區(qū)的面積，電加熱井可采用水平井。

地層電渦流加熱的原理：大塊導(dǎo)體處在交變磁場(chǎng)中時(shí)，在導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流在地層內(nèi)的電流流線呈閉合的渦旋狀，稱(chēng)為渦電流或渦流。渦流作用將電能轉(zhuǎn)化為熱能。由于地層巖石孔隙中含有地層水(一般以束縛水或者底水形式存在于地層巖石的孔隙中)。地層水由于溶解有大量的礦物鹽，故具有導(dǎo)電性，相當(dāng)于一個(gè)連續(xù)的大塊導(dǎo)體。因此，只要在地層中任意兩點(diǎn)之間建立一個(gè)交變的電磁場(chǎng)，即可在地層中產(chǎn)生電渦流從而加熱地層流體，降低地層原油的粘度，易于流動(dòng)而被采出。對(duì)于地層中不存在底水或束縛水飽和度較低的油藏，先采用人工注入鹽水后再進(jìn)行地層電渦流加熱稠油開(kāi)采。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。