CN103032054A - 深水油田泥线井口引临井高压气液喷射增压采油方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深水油田泥线井口引临井高压气液喷射增压采油方法及其装置。该装置包括一高压管线和引流增压装置；所述高压管线的一开口与所述引流增压装置的一入口相连通；所述引流增压装置的另一入口与一流体管线Ⅰ相连通；所述引流增压装置的出口与外输管线相连接；所述高压管线、流体管线和外输管线上均设有阀门。该装置可在IPSO外输压力一定的情况下，通过将高压气井流体压能直接转化为海底低压油井增压的动力实现一级增压，引入的高压气体可有效降低泥线井口至FPSO的压降实现二级增压，从而大幅降低海底低压油井油压，延长其自喷期，提高了自喷采收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种深水油田泥线井口引临井高压气液喷射增压采油方法及其装置，属于石油与天然气生产技术领域。
背景技术
石油开采过程中，当地层能量充足时，单口油井自喷生产。由于深水油田开采过程中单井井口距离FPSO（浮式油轮）水平距离和垂向距离（即泥面到海面的距离）大，油井泥线井口油压必须达到一定的值才能将产出混合物输送至FPSO并满足站内设备压力要求。因此，对于深水油井泥线上的采油树距采油平台约上千米使井口油压过高，油井提前停喷进入机械采油阶段。反之，若能降低井口油压同时又要满足输压的要求，则需在井口实施增压。
现有技术中，存在下述3种用于海底油井井口增压的方法：
（1）射流泵安装在井下油管上，地面液体经压缩机增压从油管或油套环空进入射流泵，经喷嘴射流形成负压抽吸吼道内的地层低气液比混合物，注入液体和产出混合物在扩散段进行能量交换一起流到井口。该工艺动力液主要是液体，产出液体必须是低气液比，气液比过高将出现气锁，且实施井下增压，均未应用于井口增压。
（2）上世纪末国内外研制出了气体加速泵装置，与射流泵不同之处在于采用高压气体作为动力，产出混合物可以是高气液比混合物，拓展应用于排水采气井，同样也没有实施井口增压的相关报道。
（3）本世纪初，英国研制了Wellcom System。采用高压气体作为动力，对低压气井或油井实施井口增压，在马辉运硕士论文“气体加速泵排水采气技术研究”第一章曾提及该装置应用于井口增压油井，增压效果显著。该装置动力为高压气体，没有涉及气液两相动力液情况。
由上述论述可知，无论井下还是井口增压，其动力液均为单一的液体或气体。而深水油田采气时，采油树一般安装在井底，采出流体均为特高气液比混合物，本发明旨在利用该类高压气源进行泥线增压低压油井的采油方法及装置。
发明内容
本发明的目的是为了节能增效和提高海底油井自喷采收率，充分利用相邻高压气井的产出流体能量，将深水油田低压油井油压进一步降低，解决因偏远油井或泥线井口远距离输送导致的高油压问题，提供一种井口引临井高压气液喷射增压采油方法及其装置。
本发明所提供的一种井口引临井高压气液喷射增压采油装置，它包括一条高压管线和引流增压装置；
所述高压管线的一开口与所述引流增压装置的一入口相连通；所述引流增压装置的另一入口与一流体管线Ⅰ相连通；所述引流增压装置的出口与外输管线相连接；
所述高压管线、流体管线和外输管线上均设有阀门。
上述的喷射增压采油装置，所述高压管线通过一多通阀与一节流降压装置相连接，所述多通阀与所述节流降压装置之间设有阀门；采油过程中，可根据油井流量情况分部分或全部流体进入所述引流增压装置；当油井不需要增压时，可直接通过所述三通阀经所述节流降压装置进行节流外输。
上述的喷射增压采油装置，所述流体管线Ⅰ通过一多通阀与所述流体管线Ⅱ相连接，所述流体管线Ⅱ与所述外输管线相连接；所述流体管线Ⅱ上设有阀门；当油井油压较高时，可直接通过所述三通阀和流体管线Ⅱ进入至所述外输管线进行外输；但油压降低时，可直接通过所述三通阀和流体管线Ⅰ进入至所述引流增压装置进行增压外输。
上述的喷射增压采油装置，所述多通阀可为三通阀。
上述的喷射增压采油装置，所述阀门具体可为截止阀、节流阀和闸阀。
本发明还进一步提供了一种井口引临井高压气液喷射增压采油方法，包括如下步骤：将上述喷射增压采油装置中的高压管线与一高压气井相连通；
将上述喷射增压采油装置中的流体管线Ⅰ与流体管线Ⅱ相连接的多通阀与待开采的油井相连通；
开启所述阀门，则所述高压气井中产出的流体经所述引流增压装置的喷嘴形成射流，所述射流将所述引流增压装置的吼道内的来自所述油井的气液混合物带入至所述引流增压装置的扩散段，然后进入至所述外输管线，即实现对油井的喷射增压采油。
本发明提供的喷射增压采油方法及其装置，可在IPSO外输压力一定的情况下，通过将高压气井流体压能直接转化为海底低压油井增压的动力实现一级增压，引入的高压气体可有效降低泥线井口至FPSO的压降实现二级增压，从而大幅降低海底低压油井油压，延长其自喷期，提高了自喷采收率；同时高压气井节省了节流降压装置和井口气液分离装置，泥线井口至FPSO避免了严重段塞流有效保护IPSO上的下游设备。
附图说明
图1为本发明提供的喷射增压采油装置与海底油井配合时的示意图。
图2为使用本发明提供的喷射增压采油装置进行采油时引流增压装置内流体的外输示意图。
图3为低压井口-FPSO沿管线压力剖面图。
图中各标记如下：1高压管线、2引流增压装置、31,32,33,34,35阀门、4节流降压装置、5流体管线Ⅰ、6流体管线Ⅱ、7外输管线、8油井、9气井。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并局限于以下实施例。
如图1所示，本发明提供的井口引临井高压气液喷射增压采油装置包括一高压管线1和引流增压装置2；该高压管线1的一开口与该引流增压装置2的一入口相连通，该高压管线1上设有一阀门31；该高压管线1的另一开口端通过一三通阀（图中未示）与一节流降压装置4相连通，该节流降压装置4与该三通阀之间设有阀门32；引流增压装置2的另一入口与一流体管线Ⅰ5相连通，该流体管线Ⅰ5上设有阀门33，且其通过一三通阀（图中未示）与一流体管线Ⅱ6相连通，流体管线Ⅱ6上设有一阀门34，该引流增压装置2的出口和流体管线Ⅱ6的出口均与一外输管线7相连通，该外输管线7上设有阀门35，以将采出的油排出。
如图1所示，使用上述提供的采油装置时，将高压管线1连接三通阀的一开口端与一预开采的深海底油井8相邻的高压气井9的井口相连；将流体管线Ⅰ5和流体管线Ⅱ6相连接的三通阀的一开口端与深海海底油井8的井口相连；引流增压装置2内的流体外输的路线如图2所示，开启阀门31，则高压气井9中产出的流体经引流增压装置2的喷嘴形成射流，该射流将引流增压装置2的吼道内的来自油井8的气液混合物带入至引流增压装置2的扩散段，然后进入至外输管线7，即实现对油井的喷射增压采油。
将本发明提供的采油装置进行增压空气抽水来模拟采油试验，当压缩空气压力为0.8MPa，流量为84m3/h时，可将从水槽内抽取34L/h的水，混合流体出口压力达到0.22MPa，即水槽内的水由0.101MPa增加至0.22MPa，表明该增压装置增压效果明显。本发明除采油装置增压外，还可以降低泥线采油树至FPSO的两相管流压力进一步降低低压油井的井口压力。下面用一示例说明。
油井产液500m3/d，含水率60%，泥线采油树距离FPSO水平距离1km，垂直距离1500m，采用一水平管连接一垂直管代替，FPSO输压2MPa，高压井口10MPa，液气比1m3/(104m3)分别注4×104m3/d、6×104m3/d、8×104m3/d、10×104m3/d低压井口到FPSO沿线压力剖面如图3所示。其增压包括泵增压和井口至PFSO两部分，其中井口至PFSO增压较大，见表1。在10×104m3/d注气量下泥线井口油压由16.27MPa降至4MPa，将大幅提高自喷采油期。
表1增压效果表
| 注气量，104m3/d | 0 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| 低压井口压力，MPa | 16.27 | 6.5 | 5.3 | 4.4 | 4 |
Claims (8)
1.一种深水油田泥线井口引临井高压气液喷射增压采油装置，其特征在于：
所述气液喷射增压装置包括一高压管线和引流增压装置；
所述高压管线的一开口与所述引流增压装置的一入口相连通；所述引流增压装置的另一入口与一流体管线Ⅰ相连通；所述引流增压装置的出口与外输管线相连接；
所述高压管线、流体管线和外输管线上均设有阀门。
2.根据权利要求1所述的喷射增压采油装置，其特征在于：所述高压管线通过一多通阀与一节流降压装置相连接，所述多通阀与所述节流降压装置之间设有阀门。
3.根据权利要求1或2所述的喷射增压采油装置，其特征在于：所述流体管线Ⅰ通过一多通阀与所述流体管线Ⅱ相连接，所述流体管线Ⅱ与所述外输管线相连接；所述流体管线Ⅱ上设有阀门。
4.根据权利要求2所述的喷射增压采油装置，其特征在于：所述多通阀为三通阀。
5.根据权利要求3所述的喷射增压采油装置，其特征在于：所述多通阀为三通阀。
6.根据权利要求1或2所述的喷射增压采油装置，其特征在于：所述阀门为截止阀、节流阀和闸阀。
7.根据权利要求3所述的喷射增压采油装置，其特征在于：所述阀门为截止阀、节流阀和闸阀。
8.一种井口引临井高压气液喷射增压采油方法，包括如下步骤：将权利要求1-7中任一所述喷射增压采油装置中的高压管线与一高压气井相连通；
将权利要求1-7中任一所述喷射增压采油装置中的流体管线Ⅰ与流体管线Ⅱ相连接的多通阀与待开采的油井相连通；
开启所述阀门，则所述高压气井中产出的流体经所述引流增压装置的喷嘴形成射流，所述射流将所述引流增压装置的吼道内的来自所述油井的气液混合物代入至所述引流增压装置的扩散段，然后进入至所述外输管线，即实现对油井的喷射增压采油。
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