CN106050203B - 一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置及方法，包括复合热流体发生器、滑动式气液分离罐和气窜数据采集系统。其中，复合热流体发生器由加热腔、平流泵组成，用于生成复合热流体，为后续步骤提供原料。滑动式气液分离罐主要对复合热流体发生器中产生的复合热流体进行气液分离，通过调整气液分离罐上部的滑套，调整注入井注入流体的气液比，从而实现变段塞注入，达到防气窜的目的；气窜数据采集系统用于监测生产井的日产气量，判断邻井是否发生气窜。本发明实用性强，操作简单，有助于改善稠油油藏的开采效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置及方法，属于石油开发的技术领域。
背景技术
稠油油藏储量较大，但由于原油粘度较高，含有较多的胶质和沥青质，开采难度大。多年来，油田多采用蒸汽吞吐或蒸汽驱等常规热力采油方式提高稠油采收率。近年来海上稠油油藏提出了复合热流体吞吐的高效稠油热采技术，其工艺配套对海上稠油油藏开发具有良好的适应性，能够有效改善开发效果。
注复合热流体吞吐技术是一种向油井注入复合热流体，通过加热降粘、气体溶解降粘等作用机理提高原油产量的技术。由于地层中存在高渗通道及注入的复合热流体自身密度、粘度较低，气体易发生超覆、粘度指进等气窜现象。为降低气窜现象的发生，提高气体以及热能的利用率，一方面需要降低注入流体的气液比，另一方面还要尽量多的注入复合热流体，以保证尽量多的热量注入。研究表明，由于油层条件、注入动态等条件的差异，气窜发生的时机和严重程度不尽相同。因此，需要在防止气窜情况下，动态调整注入流体的气液比，形成注入过程的变段塞注入方式。但目前尚无针对复合热流体注入工艺条件下不同气液比流体的段塞注入装置。
发明内容
本发明提供一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置。
本发明还提供一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜的方法。
本发明的技术方案如下：
一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置，其特征在于，该装置包括复合热流体发生器、滑动式气液分离罐、气窜数据采集系统，所述的滑动式气液分离罐包括气液分离罐体、滑套、操纵杆和密封圈，操纵杆连接到圆形滑套中心位置，滑套安装在气液分离罐体上部内沿内侧，密封圈安装在滑套与气液分离罐体上部内沿之间进行密封；气液分离罐体底部入口端与复合热流体发生器出口相连，气液分离罐体上部气体出孔和底部液体出孔通过管线连接混合后与注入井井口套管相连；气窜数据采集系统与生产井井口相连；复合热流体发生器产生的复合热流体通过气液分离罐体入口进入罐体后进行气液分离，通过旋转操纵杆将滑套上和气液分离罐体上的全部气体出孔连通或部分气体出孔连通，气体经管线与气液分离罐体底部液体出孔流出的液体混合后进入注入井井口套管。
上述稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置，其特征还在于，所述的复合热流体发生器包括加热腔、平流泵，加热腔与平流泵入口端相连，用于产生高温流体，流体温度为200-300℃，包括水、二氧化碳气体和氮气。
上述稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置，其特征还在于，所述的气液分离罐体为上部带内沿的敞口罐体，上部内沿的一侧180°角度内平均分布9个气体出孔，气液分离罐体底部一侧为气液分离罐入口，另一侧为液体出孔；所述的滑套上180角度内平均分布9个气体出孔；所述的滑套能够进行180°旋转。
上述稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置，其特征还在于，所述的气窜数据采集系统包括计算机、气体流量计和储集罐，气体流量计固定在生产井井口套管内，通过电缆与计算机相连。
一种利用上述稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置进行复合热流体变段塞注入防气窜的方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：
(1)通过复合热流体发生器产生标准状况下，即温度为0℃、压力为100kPa时流量为10000－60000m3/d，气液比为380的复合热流体，进入滑动式气液分离罐；
(2)在滑动式气液分离罐中，在重力作用下，气体和液体分别通过气液分离罐体上部气体出孔和底部液体出孔通过管线混合后进入注入井套管；
(3)复合热流体通过注入井进入稠油油藏，驱替原油从生产井产出；
(4)气窜数据采集系统通过气体流量计记录生产井井口气体流量Qg；
(5)当生产井井口气体流量Qg增大到高于10000m3/d时，通过气液分离罐体上的操纵杆旋转滑套，每日减少当日注入气体流量的30％，直至生产井井口气体流量降低至8000m3/d，停止注气量降低；
(6)当生产井井口气体流量Qg低于4000m3/d时，通过气液分离罐体上的操纵杆旋转滑套，每日增加当日注入气体流量的20％，直至生产井井口气体流量增加至6000m3/d，停止注气量增加；
(7)复合热流体注入过程中重复步骤(4)～(6)，每日通过监测生产井井口气体流量Qg，动态调整注入复合热流体的气液比，达到抑制生产井气体窜流的目的。
本发明所述的稠油油藏是指地层原油粘度为350～1000mPa·s，所述的注入井和生产井是指直井、定向井。
附图说明
图1为稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜设备连接示意图
图2为滑动式气液分离罐的垂向剖面图
图3为滑动式气液分离罐体俯视图
图4为滑动式气液分离罐滑套俯视图
附图标记：1-注入井、2-生产井、3-加热腔、4-平流泵、5-气液分离罐、6-计算机、7-气体流量计、8-储集罐、9-稠油油层、10-气液分离罐入口、11-滑套、12-滑套气体出孔、13-气液分离罐体气体出孔、14-气液分离罐体液体出孔、15-操纵杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
如图1、图2、图3和图4所示，稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜设备结构和方法包括：
根据稠油油藏区块开发特点，选择复合热流体注采井组，见图1，稠油油层9包括注入井1和生产井2。其中，复合热流体发生器包括加热腔3和平流泵4，通过滑动式气液分离罐5与注入井1井口套管相连。气窜数据采集系统包括计算机6、气体流量计7和产出流体储集罐8，并与生产井2井口相连。
实施过程中，首先通过复合热流体发生器产生复合热流体通过滑动式气液分离罐入口10进入气液分离罐后进行气液分离，气体通过滑套11上的多个气体出孔12和气液分离罐体上的气体出孔13对应连通后经过管线进入井口；液体通过气液分离罐体底部液体出孔14经管线与气体混合后进入注入井井口套管。实施过程中，通过将滑套11上所有气体出孔12与气液分离罐体上所有气体出孔13连通后，所有分离气体将进入管线。当需要降低注入气液比时，旋转操纵杆15，使滑套上部分气体出孔不与液分离罐体上的气体出孔连通，而是直接向大气中排放，降低进入管线的气体量，达到降低注入气液比的目的。
复合热流体通过注入井注入地层后，向地层深度扩散。通过生产井2产出原油和气窜流体，并进入储集罐8。通过计算机6监测气窜数据，记录生产井井口气体流量Qg。
当生产井产气量Qg增大高于10000m3/d时，通过气液分离罐体上的操纵杆15旋转滑套，每日减少注入气体流量30％，直至生产井产气量降低至8000m3/d,停止注气量降低；当生产井产气量Qg低于4000m3/d时，通过气液分离罐体上的操纵杆15旋转滑套，每日增加当日注入气体流量的20％，直至生产井产气量增加至6000m3/d,停止注气量增加。每日通过监测生产井产气量Qg，动态调整注气量，达到抑制生产井气体窜流的目的。
Claims (7)
1.一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置，其特征在于，该装置包括复合热流体发生器、滑动式气液分离罐、气窜数据采集系统，所述的滑动式气液分离罐包括气液分离罐体、滑套、操纵杆和密封圈，操纵杆连接到圆形滑套中心位置，滑套安装在气液分离罐体上部内沿内侧，密封圈安装在滑套与气液分离罐体上部内沿之间进行密封；气液分离罐体底部入口端与复合热流体发生器出口相连，气液分离罐体上部气体出孔和底部液体出孔通过管线连接混合后与注入井井口套管相连；气窜数据采集系统与生产井井口相连；复合热流体发生器产生的复合热流体通过气液分离罐体入口进入罐体后进行气液分离，通过旋转操纵杆将滑套上和气液分离罐体上的全部气体出孔连通或部分气体出孔连通，气体经管线与气液分离罐体底部液体出孔流出的液体混合后进入注入井井口套管。
2.根据权利要求1所述的一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置，其特征在于，所述的复合热流体发生器包括加热腔、平流泵，加热腔与平流泵入口端相连，用于产生高温流体，流体温度为200-300℃，包括水、二氧化碳气体和氮气。
3.根据权利要求1所述的一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置，其特征在于，所述的气液分离罐体为上部带内沿的敞口罐体，上部内沿的一侧180°角度内平均分布9个气体出孔，气液分离罐体底部一侧为气液分离罐入口，另一侧为液体出孔；所述的滑套上180角度内平均分布9个气体出孔；所述的滑套能够进行180°旋转。
4.根据权利要求1所述的一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜装置，其特征在于，所述的气窜数据采集系统包括计算机、气体流量计和储集罐，气体流量计固定在生产井井口套管内，通过电缆与计算机相连。
5.一种利用如权利要求1所述装置进行稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜的方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：
(1)通过复合热流体发生器产生标准状况下，即温度为0℃、压力为100kPa时流量为10000－60000m3/d，气液比为380的复合热流体，进入滑动式气液分离罐；
(2)在滑动式气液分离罐中，在重力作用下，气体和液体分别通过气液分离罐体上部气体出孔和底部液体出孔通过管线混合后进入注入井套管；
(3)复合热流体通过注入井进入稠油油藏，驱替原油从生产井产出；
(4)气窜数据采集系统通过气体流量计记录生产井井口气体流量Qg；
(5)当生产井井口气体流量Qg增大到高于10000m3/d时，通过气液分离罐体上的操纵杆旋转滑套，每日减少当日注入气体流量的30％，直至生产井井口气体流量降低至8000m3/d，停止注气量降低；
(6)当生产井井口气体流量Qg低于4000m3/d时，通过气液分离罐体上的操纵杆旋转滑套，每日增加当日注入气体流量的20％，直至生产井井口气体流量增加至6000m3/d，停止注气量增加；
(7)复合热流体注入过程中重复步骤(4)～(6)，每日通过监测生产井井口气体流量Qg，动态调整注入复合热流体的气液比，达到抑制生产井气体窜流的目的。
6.根据权利要求5所述的一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜的方法，其特征在于，所述的稠油油藏是指地层原油粘度为350～1000mPa·s。
7.根据权利要求5所述的一种稠油油藏复合热流体变段塞注入防气窜的方法，其特征在于，所述的注入井是指直井、定向井，生产井是指直井、定向井。
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