CN102635343A - 一种稠油冷采井筒举升稠油的方法 - Google Patents
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Abstract
稠油冷采井筒举升稠油的方法，应用于油田采油，特别用于稠油冷采。步骤如下：制备降黏剂A；在稠油井内下入生产管柱；在油管内下入生产杆柱；调整生产杆柱的防冲距；从同轴双空心杆三通的进水口加入循环用软化水，打开地面循环泵进行软化水循环；加热后的循环软化水出口温度达到55～60℃时，油井开泵生产；从油井油管与套之间加入降黏剂A，同时举升采出井液。效果是：能提高稠油在井筒中的流动性，解决井筒举升的问题。停电后重新起泵抽油，先起动同轴双空心杆内循环系统，待出口温度达到55～60℃时，开启油井生产，减少了油井启动时的负荷，延长油井检泵时间。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油方法，特别涉及一种稠油冷采井筒举升稠油的方法，是采用螺杆泵配套双空心抽油杆举升稠油。适用于边零稠油井的开采，将原油举升到地面。
背景技术
稠油冷采举升常用的工艺有电热杆、螺杆泵配套井筒化学降黏、掺稀油等，但对零散的稠油井受工艺条件的限制，不能满足需要。
魏跃进等发表在2008年第1期石油钻采工艺上的电热杆在稠油举升工艺中的应用一文指出：螺杆泵采油工艺下泵深度有一定限制，而电热杆采油工艺适应范围广，泵挂下深不受限制，且能连续加热，为此，进行了电热杆采油工艺研究。根据电热采油工艺原理和技术指标，从选井、选择加热深度、选择加热功率、选择工作制度几个方面进行了电热杆采油工艺设计，在研究过程中主要应用了螺杆泵、管外电缆、变频加热器、电磁加热器及电热杆等工艺。现场试验表明，该工艺解决了稠油在井筒内流动困难的问题，加热效率高，使用寿命相对较长，能耗相对较低，是值得推荐与推广的稠油举升工艺之一，同时在应用中也发现该工艺还存在三相电不平衡及能耗高等问题需要改进与提高。
常方瑞等发表在2007年第6期石油地质与工程上的空心杆掺水技术在孤东油田的应用一文系统介绍了空心杆掺水降粘开发稠油工艺的工作原理，结合矿场实际情况对包括掺水深度、掺水温度、掺水量等参数进行了确定，并在典型区块HLKD641块与电热杆稠油降粘工况、能耗及材料投入进行了对比和分析，表明该工艺有综合成本低、维护方便、热利用率高的优点，在孤东油田有较好的推广价值。
虽然这些技术都能满足稠油举升，但能耗高。
发明内容
本发明的目的是：提供一种稠油冷采井筒举升稠油的方法，利用螺杆泵配套双空心抽油杆和化学降黏剂举升稠油，克服应用普通地面驱动螺杆泵举升抽油杆扭矩大，停抽后启动困难；克服抽油机配套同轴双空心杆举升下行不同步问题。
本发明采用的技术方案是：稠油冷采井筒举升稠油的方法，步骤如下：
1、制备降黏剂A：降黏剂A的各组份重量百分比为：0#柴油，35～40％；丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚系列，1～2％；200#溶剂油，20～25％；聚氧乙烯烷基苯酚醚-4，0.5～1.0％；丙烯酸高碳醇酯与MA、苯乙烯、醋酸乙烯酯四元共聚物的甲苯溶液，2.5～3.0％；磺酸盐型两性咪唑啉，4.5～5.0％；其余为乙醇，各组份重量百分比之和为100％。
主要设备：具有搅拌、加热、冷却及真空系统的常压搪瓷反应釜。
生产方法：首先，0#柴油、丙烯酸高碳醇酯与MA、苯乙烯、醋酸乙烯酯四元共聚物的甲苯溶液两种组分按重量比加入搪瓷反应釜。缓慢升温到65～75℃。搅拌30分钟后按比例加入丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚系列、聚氧乙烯烷基苯酚醚-4、磺酸盐型两性咪唑啉搅拌30分钟后，最后在不断搅拌条件下先加入200#溶剂油和乙醇，继续搅拌30分钟后，停止加热，边冷却边搅拌，冷却常温，得到降黏剂A。
所述的丙烯酸高碳醇酯与MA、苯乙烯、醋酸乙烯酯四元共聚物的甲苯溶液，代号为原油降凝剂SD，(在化学工业出版社出版的黄洪周主编的中国表面活性剂总览一书，第524页中有介绍。生产单位：天津师范大学。
所述的丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚系列，别名为泊洛尼克，在化学工业出版社出版的黄洪周主编的中国表面活性剂总览一书，第481页中有介绍；生产单位：南京威尔化工有限公司。
所述的聚氧乙烯烷基苯酚醚-4，在赵福麟编著的石油大学出版社出版的采油用剂一书，第108页中有介绍(1997年6月第1版)。
所述的磺酸盐型两性咪唑啉，在化学工业出版社出版的由黄洪周主编的中国表面活性剂总览一书，第553页中有介绍；生产单位：山西荣华精细日化有限公司。
2、在稠油井内下入带有螺杆泵定子、油管锚的生产管柱。生产管包括：油管悬挂器、油管短节、油管、螺杆泵定子、油管锚、喇叭口。
生产管柱组合：从井口自上而下依次是油管悬挂器、油管短节、油管、螺杆泵定子、油管锚、尾管、喇叭口。管悬挂器、油管短节、油管、螺杆泵定子、油管锚、尾管、喇叭口之间采用螺纹连接。生产管柱的下端所在位置的深度依据油井的动液面确定(本领域技术人员能根据现场情况确定)，油管锚的下入位置在螺杆泵定子的下端。距油管锚的下端39～40m连接喇叭口。
3、对油管锚进行锚定。按中国专利201110314442.X所述的方法对油管锚进行锚定。
4、在油管内下入生产杆柱。在油管内下入带有螺杆泵转子、同轴双空心抽油杆的杆柱的杆柱。生产杆柱包括：同轴双空心抽油杆、同轴双空心杆转换接头、抽油杆、螺杆泵转子拉杆、螺杆泵转子。
生产杆柱组合：从井口自上而下依次是同轴双空心抽油杆、同轴双空心杆转换接头、抽油杆、螺杆泵转子拉杆、螺杆泵转子。同轴双空心杆的下入深度依据中国专利201110343401.3所述的方法确定。螺杆泵转子拉杆的下入位置在螺杆泵转子的上端，拉杆长度为1.5m。同轴双空心抽油杆、同轴双空心杆转换接头、抽油杆、螺杆泵转子拉杆、螺杆泵转子之间采用螺纹连接。
5、调整生产杆柱的防冲距。其调整方法是技术人员及现场操作人员所熟知的方法，不详述。上提生产杆柱至设计高度后，其上提高度依据生产杆柱的下入深度每1000m上提0.8～1.0m。安装螺杆泵地面驱动装置，让同轴双空心杆从地面驱动装置的驱动孔穿过，用螺栓将螺杆泵地面驱动装置与井口大法兰固定。在螺杆泵地面驱动装置顶端安装扭矩卡和防脱卡。
6、在露出螺杆泵地面驱动装置顶端的同轴双空心杆的顶部安装同轴双空心杆三通。从同轴双空心杆三通的进水口加入循环用软化水，待软化水从双空心杆三通的出水口返出后，打开地面循环泵进行软化水循环，加热软化水。
7、加热后的循环软化水出口温度达到55～60℃时，油井开泵生产。
8、从油井油管与套之间加入降黏剂A，同时举升采出井液。降黏剂A的加入重量与油井产液体积比为800～1000毫克：1升。
从油井油管与套管之间的环空加入降黏剂方法是本领域技术人员熟知技术，不详细介绍。
本发明的有益效果：
1、本发明采用的稠油冷采井筒举升稠油的方法，能提高稠油在井筒中的流动性，解决井筒举升的问题。在华北油田冀中南部边零稠油井应用，已累计生产原油5000余吨。
2、停电后重新起泵抽油，先起动同轴双空心杆内循环系统，待出口温度达到55～60℃时，开启油井生产，减少了油井启动时的负荷，延长油井检泵时间。
附图说明
图1是稠油冷采井筒举升稠油的方法的生产管柱的示意图。
图2是稠油冷采井筒举升稠油的方法的生产杆柱的示意图。
图中序号对应的部件名称是：1.油管悬挂器，2.油管短节，3.油管，4.螺杆泵定子，5.油管锚，6.尾管，7.喇叭口，8.同轴双空心抽油杆三通，9.防脱卡，10.扭矩卡，11.螺杆泵地面驱动装置，12.井口大法兰，13.同轴双空心抽油杆，14.同轴双空心杆转换接头，15.抽油杆，16.螺杆泵转子拉杆，17.螺杆泵转子。
具体实施方式
实施例1：以X-9井为例，对本发明稠油冷采井筒举升稠油的方法作进一步详细说明。X-9井50℃原油黏度16037mPa.s，液面300m，因油稠一直无法正常冷采。用同轴双空心杆配套地面驱动螺杆泵使X-9井正常生产，下泵深度1200m，同轴双空心杆长度1000m。日产液8.5m3，日产油7.3t，已正常生产352天。
X-9井的实施过程：
1、制备降黏剂A：降黏剂A的各组份重量百分比：38％的0#柴油、1.5％的丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚系列、23.5％的200#溶剂油、0.8％的聚氧乙烯烷基苯酚醚-4、2.57％的丙烯酸高碳醇酯与MA、苯乙烯、醋酸乙烯酯四元共聚物的甲苯溶液、4.75％磺酸盐型两性咪唑啉、28.88％的乙醇，各组份重量百分比之和为100％。
主要设备：具有搅拌、加热、冷却及真空系统的常压搪瓷反应釜。
降黏剂A的生产方法：首先，0#柴油、丙烯酸高碳醇酯与MA、苯乙烯、醋酸乙烯酯四元共聚物的甲苯溶液等两种原料按重量比加入搪瓷反应釜。缓慢升温到65～75℃。搅拌30分钟后按比例加入丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚系列、聚氧乙烯烷基苯酚醚-4、磺酸盐型两性咪唑啉搅拌30分钟后，最后在不断搅拌下先加入200#溶剂油和乙醇，继续搅拌30分钟后，停止加热，边冷却边搅拌，冷却并搅拌至常温，得到降黏剂A。
2、螺杆泵配套双空心抽油杆生产管柱的下入后油井生产。
首先，起出X-9井内的原有的生产管柱；其次，下入生产管柱。参阅图1。生产管柱从井口自上而下依次是油管悬挂器1、油管短节2、油管3、螺杆泵定子4、油管锚5、尾管6、喇叭口7。0.5m长的油管悬挂器1下部连接1.5m长的油管短节2；油管短节2的下部连接1198m长的油管3；油管3的下部连接5.77m长度螺杆泵定子4；螺杆泵定子4的下部连接1m长的油管锚5；油管锚5的下部连接40m长的尾管6；尾管6的下部连接0.5m长的喇叭口7。管悬挂器1、油管短节2、油管3、螺杆泵定子4、油管锚5、尾管6、喇叭口7之间的连接方式全部采用螺纹连接。第三，将油管锚5进行锚定。第四，下入生产杆柱。参阅图2。生产杆柱从井口自上而下依次是同轴双空心抽油杆13、同轴双空心杆转换接头14、抽油杆15、螺杆泵转子拉杆16、螺杆泵转子17。1000m长的同轴双空心抽油杆13下部连接0.5m长的同轴双空心杆转换接头14；同轴双空心杆转换接头14的下部连接198m长的抽油杆15；抽油杆15的下部连接1.5m长的螺杆泵转子拉杆16；螺杆泵转子拉杆16的下部连接5.77m长的螺杆泵转子17。同轴双空心抽油杆13、同轴双空心杆转换接头14、抽油杆15、螺杆泵转子拉杆16、螺杆泵转子17之间的连接方式全部采用螺纹连接。第五，调整生产杆柱的防冲距。上提生产杆柱1.2m。安装螺杆泵地面驱动装置11，同轴双空心杆13从地面驱动装置11的驱动孔穿过，用螺栓将螺杆泵地面驱动装置11与井口大法兰12固定。在螺杆泵地面驱动装置11顶端安装扭矩卡10和防脱卡9。第六，在露出螺杆泵地面驱动装置11顶端的同轴双空心杆13的顶部安装同轴双空心杆三通8。从同轴双空心杆三通8的进水口加入循环用软化水，待软化水从双空心杆三通8的出水口返出后，打开地面循环泵循环软化水，并加热软化水。第七，加热后的循环软化水出口温度达到57℃时，油井开泵生产。第八，从油井油管与套之间加入降黏剂A，同时举升采出井液。降黏剂A的加入重量与油井产液体积比为850毫克：1升。
所述的抽油杆为25mm抗扭抽油杆；
所述的油管为外径为89mm加厚油管；
所述的双空心抽油杆是中国专利ZL200820106412.3所公开的一种空心抽油杆；
所述的双空心抽油杆、双空心杆三通、同轴双空心杆转换接头由衡水瑞祥石油热采设备有限公司生产；
所述的尾管为直径89mm加厚油管；
所述的喇叭口直径为62mm；
所述的螺杆泵转子拉杆为直径为22mm的抽油杆。
所述的油管锚为Y221-114型油管锚，河北省任丘市华北石油通运石油机械有限公司生产。
Claims (1)
1.一种稠油冷采井筒举升稠油的方法，步骤如下：
A、制备降黏剂A：降黏剂A的各组份重量百分比为：0#柴油，35～40％；丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚系列，1～2％；200#溶剂油，20～25％；聚氧乙烯烷基苯酚醚-4，0.5～1.0％；丙烯酸高碳醇酯与MA、苯乙烯、醋酸乙烯酯四元共聚物的甲苯溶液，2.5～3.0％；磺酸盐型两性咪唑啉，4.5～5.0％；其余为乙醇，各组份重量百分比之和为100％；
降黏剂A的生产方法：首先，0#柴油、丙烯酸高碳醇酯与MA、苯乙烯、醋酸乙烯酯四元共聚物的甲苯溶液两种组分按重量比加入搪瓷反应釜；缓慢升温到65～75℃；搅拌30分钟后按比例加入丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚系列、聚氧乙烯烷基苯酚醚-4、磺酸盐型两性咪唑啉搅拌30分钟后，最后在不断搅拌条件下先加入200#溶剂油和乙醇，继续搅拌30分钟后，停止加热，边冷却边搅拌，冷却常温，得到降黏剂A；
B、在稠油井内下入带有螺杆泵定子、油管锚的生产管柱；生产管包括：油管悬挂器、油管短节、油管、螺杆泵定子、油管锚和喇叭口；生产管柱组合：从井口自上而下依次是油管悬挂器、油管短节、油管、螺杆泵定子、油管锚、尾管、喇叭口；管悬挂器、油管短节、油管、螺杆泵定子、油管锚、尾管、喇叭口之间分别采用螺纹连接；油管锚的下入位置在螺杆泵定子的下端；距油管锚的下端39～40m连接喇叭口；
C、对油管锚进行锚定；
D、在油管内下入生产杆柱；在油管内下入带有螺杆泵转子、同轴双空心抽油杆的杆柱的杆柱；生产杆柱包括：同轴双空心抽油杆、同轴双空心杆转换接头、抽油杆、螺杆泵转子拉杆、螺杆泵转子；生产杆柱组合：从井口自上而下依次是同轴双空心抽油杆、同轴双空心杆转换接头、抽油杆、螺杆泵转子拉杆、螺杆泵转子；螺杆泵转子拉杆的下入位置在螺杆泵转子的上端；同轴双空心抽油杆、同轴双空心杆转换接头、抽油杆、螺杆泵转子拉杆、螺杆泵转子之间采用螺纹连接；
E、调整生产杆柱的防冲距；上提生产杆柱至设计高度后，其上提高度依据生产杆柱的下入深度每1000m上提0.8～1.0m；安装螺杆泵地面驱动装置，让同轴双空心杆从地面驱动装置的驱动孔穿过，用螺栓将螺杆泵地面驱动装置与井口大法兰固定；在螺杆泵地面驱动装置顶端安装扭矩卡和防脱卡；
F、在露出螺杆泵地面驱动装置顶端的同轴双空心杆的顶部安装同轴双空心杆三通；从同轴双空心杆三通的进水口加入循环用软化水，待软化水从双空心杆三通的出水口返出后，打开地面循环泵进行软化水循环，加热软化水；
G、加热后的循环软化水出口温度达到55～60℃时，油井开泵生产；
H、从油井油管与套之间加入降黏剂A，同时举升采出井液；降黏剂A的加入重量与油井产液体积比为800～1000毫克：1升。
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