用于解除采氣井堵塞的局部加熱棒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可用于解除油氣田開發(fā)作業(yè)中因水合物冰堵導(dǎo)致氣井井筒堵塞的局部加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣田開發(fā)作業(yè)中,采氣井井筒為水合物堵塞,是氣井完井測(cè)試、投產(chǎn)及生產(chǎn)過程中的一種常見情況。當(dāng)一定深度的井筒內(nèi)溫度低于天然氣水合物的形成溫度時(shí),便易形成水合物,并使井筒形成冰堵,特別是在井筒內(nèi)的節(jié)流位置更易形成該水合物的堵塞。而且,隨著高壓深層及含硫氣藏的深入開發(fā),由于井筒高壓或流體中含硫化氫組分時(shí),會(huì)提高水合物的形成溫度,水合物的形成更為容易,從而使該類氣井井筒的水合物堵塞情況就更為嚴(yán)重,即便在井筒內(nèi)按常規(guī)方式加注水合物抑制劑,仍難以完全避免井筒的水合物堵塞。
[0003]由于井筒內(nèi)的水合物形成位置常在井下的數(shù)米、數(shù)百米甚至數(shù)千米,導(dǎo)致了堵塞后的解除難度更為復(fù)雜。目前的常用一種方法是通過加注水合物抑制劑后悶井,常用的水合物抑制劑,可包括甲醇、乙二醇、異丙醇、二甘醇、氨、氯化鈣等成分中的至少一種;另一種方法是連續(xù)油管作業(yè)栗注熱水等方式。其中,加注水合物抑制劑后悶井,是通過水合物抑制劑來提高水合物形成溫度,同時(shí)依靠井筒自身溫度加熱堵塞的水合物。但該方式解除堵塞速度較慢,特別是當(dāng)堵塞位置位于井筒上部時(shí),由于周邊溫度較低,有的解堵時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)天或難以解堵。連續(xù)油管作業(yè)栗注熱水循環(huán)作業(yè),是解除水合物堵塞的有效方法,其作業(yè)需要?jiǎng)佑眠B續(xù)油管作業(yè)車、需要大量的熱水水源及存儲(chǔ)空間,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)、費(fèi)用昂貴,同時(shí)由于熱水在連續(xù)油管輸送過程中,熱散失大,熱效低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于此,本實(shí)用新型提供了一種可用于解除油氣田開發(fā)作業(yè)中因水合物冰堵導(dǎo)致氣井井筒堵塞的局部加熱棒,能有效解決上述問題。
[0005]本實(shí)用新型用于解除采氣井堵塞的局部加熱棒的基本結(jié)構(gòu),為具有可裝填氧化鈣的容腔并至少設(shè)有一個(gè)開口端的筒狀結(jié)構(gòu),且開口端由可在PH值<6的水溶液中消溶的封閉結(jié)構(gòu)所封蓋。
[0006]由于氣井井筒中發(fā)生水合物堵塞的原因,是井筒內(nèi)溫度低于天然氣水合物的形成溫度導(dǎo)致形成水合物的冰堵,因此加熱升溫使其融化才能得以根本解決。而目前各種解決措施的問題,正是由于升溫不足,或因升溫措施中的熱損失嚴(yán)重,導(dǎo)致了在需要熱量的堵塞部位處效率低下。本實(shí)用新型的局部加熱棒則恰恰能針對(duì)這一問題,利用在該堵塞部位已注入的pH值< 6的酸性水溶液(即工作液),由該筒狀結(jié)構(gòu)加熱棒中裝填的氧化鈣與在該堵塞部位局部的工作液中的水反應(yīng)生成氫氧化鈣、以及進(jìn)一步再與酸反應(yīng),通過這些劇烈反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量,在井筒中該水合物堵塞的局部進(jìn)行加熱,從而能有效解除了該水合物所形成的冰堵。
[0007]基于此工作原理,本實(shí)用新型上述加熱棒中所述的可在pH值彡6的水溶液中消溶的封閉結(jié)構(gòu),是指其在與該pH值彡6的酸性水溶液接觸后,可以直接通過物理溶解和/或由化學(xué)反應(yīng)生成可溶解性成分而溶解,從而使筒狀結(jié)構(gòu)中所裝填的氧化鈣與該酸性水溶液接觸和反應(yīng)、釋放熱量的材料,可包括如金屬和/或其鹽類等無機(jī)成分,或是為包括明膠在內(nèi)的可溶性有機(jī)成分等。其中,可優(yōu)選鎂的鹽類或合金,特別是如鎂鋁、鎂鋅、鎂銅、鎂鐵等合金類材料材料,其不僅具有足夠的強(qiáng)度和可塑性,易于加工,而且與酸液反應(yīng)的速度適中,并且還可以通過調(diào)整合金的成分比例而實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)速度的調(diào)整,以適用于現(xiàn)場(chǎng)的不同實(shí)際情況。
[0008]在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,還可以單獨(dú)或以任意方式組合采用的進(jìn)一步優(yōu)選的方式包括:
[0009]在所述的封閉結(jié)構(gòu)上優(yōu)選還設(shè)置有可貫通筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)外的孔,一方面可以防止加熱棒在氣井井筒內(nèi)壓過大、特別是在深井堵塞部位中被壓損,同時(shí)也可以使酸性水溶液盡快與筒內(nèi)裝填的氧化鈣接觸。
[0010]上述加熱棒筒狀結(jié)構(gòu)的周壁可優(yōu)選為與所述封閉結(jié)構(gòu)為同種材料,即也能在pH值< 6的水溶液中消溶的材料,可以加快反應(yīng)、發(fā)熱效率,且避免在解除堵塞后遺留過多不溶性物質(zhì)導(dǎo)致的隱患。在此基礎(chǔ)上,為使發(fā)熱反應(yīng)過程能根據(jù)實(shí)際情況具有可控性,還可以在上述加熱棒中除所述封閉結(jié)構(gòu)外的筒狀結(jié)構(gòu)的周壁,均被覆有防水結(jié)構(gòu)層,從而可以使反應(yīng)從筒狀結(jié)構(gòu)的開口端有序逐步進(jìn)行,且熱量始終作用于冰堵部分,提高熱效率。
[0011]此外,上述用于封蓋筒狀結(jié)構(gòu)加熱棒開口端的封閉結(jié)構(gòu),優(yōu)選為具有弧形的外凸端部,以利于藥劑棒投入氣井井筒后的順利下入,減少和避免出現(xiàn)井筒卡阻的現(xiàn)象。
[0012]由此可以理解,采用本實(shí)用新型上述結(jié)構(gòu)的局部加熱棒處理氣井井筒堵塞,無需要大型作業(yè)設(shè)備,并使產(chǎn)生的熱量能有效集中于形成冰堵的堵塞局部,大大提高了熱效率,能大幅縮短水合物解堵時(shí)間,所用的藥劑量少,作業(yè)時(shí)間短,成本低,操作簡(jiǎn)便,且無新的固體沉淀產(chǎn)生,不會(huì)造成新的井筒堵塞情況。
[0013]以下結(jié)合由附圖所示實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】,對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下,根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更,均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型用于解除采氣井堵塞的局部加熱棒的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示的本實(shí)用新型棒狀,為具有可裝填氧化鈣粉末2的容腔并僅設(shè)有一個(gè)開口端的筒狀結(jié)構(gòu)1,且開口端由具有弧形的外凸端部、并帶有可貫通筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)外的孔5的封蓋等封閉結(jié)構(gòu)4所封蓋。筒狀結(jié)構(gòu)I的周壁及封閉結(jié)構(gòu)4,均為可在pH值< 6的水溶液中消溶的鎂鹽或鎂合金材料制成,并在除該封閉結(jié)構(gòu)4外的筒狀結(jié)構(gòu)I的周壁均被覆有防水結(jié)構(gòu)層3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于解除采氣井堵塞的局部加熱棒,其特征是為具有可裝填氧化鈣(2)的容腔并至少設(shè)有一個(gè)開口端的筒狀結(jié)構(gòu)(1),且開口端由可在PH值< 6的水溶液中消溶的封閉結(jié)構(gòu)(4)所封蓋。2.如權(quán)利要求1所述的局部加熱棒,其特征是在所述的封閉結(jié)構(gòu)(4)上帶有可貫通筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)外的孔(5)。3.如權(quán)利要求1所述的局部加熱棒,其特征是所述筒狀結(jié)構(gòu)(I)的周壁與所述封閉結(jié)構(gòu)(4)為同種材料。4.如權(quán)利要求3所述的局部加熱棒,其特征是除所述封閉結(jié)構(gòu)(4)外的筒狀結(jié)構(gòu)(I)的周壁均被覆有防水結(jié)構(gòu)層(3 )。5.如權(quán)利要求1所述的局部加熱棒,其特征是所述的封閉結(jié)構(gòu)(4)具有弧形的外凸端部。6.如權(quán)利要求1至5之一所述的局部加熱棒,其特征是所述的筒狀結(jié)構(gòu)(I)僅設(shè)有一個(gè)由所述的封閉結(jié)構(gòu)(4 )所封蓋的開口端。
【專利摘要】用于解除采氣井堵塞的局部加熱棒,為具有可裝填氧化鈣的容腔并至少設(shè)有一個(gè)開口端的筒狀結(jié)構(gòu),且開口端由可在pH值≤6的水溶液中消溶的封閉結(jié)構(gòu)所封蓋。該局部加熱棒投入采氣井井筒水合物堵塞部位的酸性工作溶液后,封閉結(jié)構(gòu)消溶并使筒內(nèi)筒裝填的氧化鈣在與水溶液生成氫氧化鈣及進(jìn)一步與酸反應(yīng)過程中的劇烈放熱,對(duì)氣井井筒中的水合物冰堵局部進(jìn)行加熱而解除堵塞。該局部加熱棒無需要大型作業(yè)設(shè)備,使產(chǎn)生的熱量能有效集中于冰堵的局部,大大提高了熱效率,能大幅縮短水合物解堵時(shí)間,所用的藥劑量少,作業(yè)時(shí)間短,成本低,操作簡(jiǎn)便,且無新的固體沉淀產(chǎn)生,不會(huì)造成新的井筒堵塞情況。
【IPC分類】E21B36/00
【公開號(hào)】CN204754871
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520469168
【發(fā)明人】雷煒, 劉多容, 陳海龍, 姚麟昱
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司西南油氣分公司工程技術(shù)研究院
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日