CN106351629A - 薄浅层超稠油注采一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种薄浅层超稠油注采一体化装置，其包括油管管柱和抽油杆杆柱，该油管管柱的油管底端连接大斜度注采一体化泵，大斜度注采一体化泵底端通过变径接头与倒角油管连接，倒角油管末端连接引鞋丝堵，配注器分布在倒角油管上，该抽油杆杆柱的防腐抗磨抽油杆下端连接防脱器，防脱器下端连接防腐加重杆，防腐加重杆下端连接防脱器，该防脱器下端连接防腐抗磨抽油杆和柱塞，该防脱器装在该防腐抗磨抽油杆的两端。该装置实现了不动管柱吞吐转周，既减少了作业次数，又避免了转周作业过程中入井液对地层的冷伤害。另外，该装置在保证吞吐转周效果的同时，大幅度降低了注汽采油成本。

Description

薄浅层超稠油注采一体化装置

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种薄浅层超稠油注采一体化装置。

背景技术

近年来，超稠油开发日益引起石油界的重视，我国在超稠油开发方面取得了显著的进展。常规稠油蒸汽吞吐开采需要向油层注入一定量的蒸汽，降低原油黏度，同时在注汽过程中尽量减少热损失。

对于薄浅层超稠油油藏，除了需要降低原油黏度，增加稠油的流动性之外，由于油层埋藏浅，地层压力低，原油在油层中流动的驱动力小，所以还需要补充地层能量，即向油层注入一定量的氮气增能，才能实现经济有效开发。同时由于原油黏度特别大，油层埋藏浅，热量散失快，转周特别频繁。

现有注采一体化装置的缺点是：1.注汽管柱全部使用高真空隔热油管，转周频繁时，缩短了隔热管的使用寿命，导致注汽成本高；2.高真空隔热油管配合封隔器进行井筒保温，不能充分利用氮气的隔热作用进行井筒保温；3.现有的注采一体化泵，受泵下深和泵径的影响，无法满足热采水平井强采的要求；4.注汽完成后，要将隔热管起出，再下入采油管柱生产，有诸多不利：一是放喷后不能尽快转抽，缩短了高峰产油期；二是作业过程洗井、压井等工序易对油层造成冷伤害；三是转周期作业施工量大，作业成本高；四是影响油井的生产时率。为此我们发明了一种新的薄浅层超稠油注采一体化装置，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种通过井筒氮气隔热、注采一体化管柱、大斜度注采一体化泵，实现转周注汽不动管柱，减少了作业次数的薄浅层超稠油注采一体化装置。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：薄浅层超稠油注采一体化装置，该薄浅层超稠油注采一体化装置包括油管管柱和抽油杆杆柱，该油管管柱包括油管、大斜度注采一体化泵、变径接头、倒角油管、多点均匀的配注器和引鞋丝堵，该油管底端连接该大斜度注采一体化泵，该大斜度注采一体化泵底端通过该变径接头与该倒角油管连接，该倒角油管末端连接该引鞋丝堵，该配注器分布在该倒角油管上，该抽油杆杆柱包括防腐抗磨抽油杆、防脱器、防腐加重杆和柱塞，该防腐抗磨抽油杆下端连接该防脱器，该防脱器下端连接该防腐加重杆，该防腐加重杆下端连接该防脱器，该防脱器下端连接该防腐抗磨抽油杆和该柱塞，该防脱器装在该防腐抗磨抽油杆的两端。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该油管管柱还包括氮气隔热层，该油管外壁与套管内壁、该大斜度注采一体化泵外壁与套管内壁、该倒角油管外壁与套管内壁之间为该氮气隔热层。

该抽油杆杆柱还包括抗磨接箍和抗磨副，该抗磨接箍和该抗磨副分布在该防腐抗磨抽油杆之间、该防腐加重杆之间。

该油管的外径为89mm，该倒角油管的外径为73mm。

该大斜度注采一体化泵包括注汽管上接头、注汽管、泵筒总成、上游动阀总成、下游动阀总成、固定阀总成、注汽管下接头和出汽孔，该注汽管上接头上端与该油管相连，下端包括内外两组螺纹，外螺纹与该注汽管相连，内螺纹与该泵筒总成相连，该出汽孔位于该泵筒总成的上半部分，该注汽管与该泵筒总成形成环形空间；该固定阀总成位于该泵筒总成的底端，该注汽管下接头的上端与该注汽管相连，下端与该倒角油管相连；该上游动阀总成与该下游动阀总成及该柱塞构成柱塞总成，位于该泵筒总成内，其中该上游动阀总成与该防腐加重杆相连接。

本发明的薄浅层超稠油注采一体化装置，用于井浅、层薄、能量低、产量下降快，要求利用高温期强采的薄浅层超稠油油藏，尤其适用于薄浅层超稠油开采。一次管柱达到注汽、采油两个过程，并实现多轮次转周；充分利用增能氮气的隔热作用，用油管代替隔热管，使用油管+氮气实现井筒保温，大幅降低注汽费用；满足转周强采的要求，周期末原油黏度升高后，避免杆柱缓下和偏磨；保证水平井段的均匀动用。本发明的薄浅层超稠油注采一体化装置具有以下优势：

1.充分利用注汽后地层处于高温状态的有利条件，不动管柱直接转抽，并可实现多轮次的注汽-采油过程；

2.能够避免或减少转抽时的压井、洗井作业，减少入井液对有油层的冷伤害；

3.油管隔热措施具有较好的保温效果，举升时能够减少井筒散热，提高产液温度，延长生产周期；

4.转抽方法简单，可节省作业费用，节约成本；

5.配套耐高温防偏磨系统，减少管柱在大狗腿度井段的偏磨；

6.蒸汽分配阀，实现蒸汽均匀分配，改善注汽效果，减小修井次数；

7.管柱具有自泄油功能，最大限度的减少地面污染，利于环保。

附图说明

图1为本发明的薄浅层超稠油注采一体化装置的一具体实施例的结构图；

图2为本发明的一具体实施例中薄浅层超稠油注采一体化装置原理图；

图3为本发明的一具体实施例中薄浅层超稠油注采一体化装置的泵结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

图1为本发明的薄浅层超稠油注采一体化装置的一具体实施例的结构图。该薄浅层超稠油注采一体化装置包括油管管柱和抽油杆杆柱，油管管柱中，在油管外壁与套管内壁之间为氮气隔热层12，油管管柱自上而下为：外径89mm油管1、大斜度注采一体化泵7、变径接头9、外径73mm倒角油管11、多点均匀的配注器8、引鞋丝堵10；所述抽油杆杆柱包括防腐抗磨抽油杆2、抗磨接箍3、抗磨副4、防脱器5、防腐加重杆6和柱塞13。

89mm油管1底端连接大斜度注采一体化泵7，大斜度注采一体化泵7底端通过变径接头9与73mm倒角油管11连接，73mm倒角油管11末端连接引鞋丝堵10，配注器8合理分布在73mm倒角油管11上。89mm油管1外壁与套管内壁、大斜度注采一体化泵7外壁与套管内壁、73mm倒角油管11外壁与套管内壁之间为氮气隔热层12。

所述附图1中，大斜度注采一体化泵7结构如附图3所示，注汽管上接头31上端与泵上油管(就是指图1中的油管1)相连，下端包括内外两组螺纹，外螺纹与注汽管32相连，内螺纹与泵筒总成33相连，出汽孔38位于泵筒总成33上半部分合适位置；注汽管32与泵筒总成33形成环形空间39；固定阀总成36位于泵筒总成33底端，注汽管下接头37上端与注汽管32相连，下端与泵下油管(就是图1中的倒角油管11)相连；上游动阀总成34与下游动阀总成35及柱塞40(也就是图1中的柱塞13)构成柱塞总成，位于泵筒总成33内，其中上游动阀总成34与泵上抽油杆(就是指图1中的防腐加重杆6)相连接。

所述抽油杆杆柱中，防腐抗磨抽油杆2底端联接防脱器5，防脱器5下端连接防腐加重杆6，防腐加重杆6下端连接防脱器5，防脱器5下端连接防腐抗磨抽油杆2和柱塞13，防脱器5装在防腐加重杆6的两端；抗磨接箍3、抗磨副4合理分布在防腐抗磨抽油杆2之间、防腐加重杆6之间，造斜点以下每隔一根抽油杆加抗磨接箍3和抗磨副4。

该薄浅层超稠油注采一体化装置可实现环空氮气隔热，降低了热损失；抽油杆杆柱解决了杆管偏磨和光杆下行困难；大斜度注采一体化泵，泵径大，满足了稠油水平井强采的要求；水平段合理加装均匀配汽装置，解决了油层吸汽不均匀的问题。

泵工作过程如附图2所示，注汽可以通过上提和下放两种形式实现。下放注汽时，通过下放光杆将柱塞40放到泵筒总成33的底部，使出汽孔38出露，此时注汽管上接头31内腔、泵筒总成33内腔上部、出汽孔38、环形空间39、注汽管下接头37内腔形成通路，蒸汽沿此通路经过注采一体化泵；上提注汽时，通过上提光杆将柱塞40放入89mm油管1内，此时注汽管上接头31内腔、泵筒总成33内腔、出汽孔38、环形空间39、注汽管下接头37内腔形成通路，蒸汽沿此通路经过注采一体化泵；采油时，通过调节光杆，使柱塞40在上下冲程过程中始终封堵住出汽孔38，井下流体经过注汽管下接头37、固定阀总成36、泵筒总成33内腔、下游动阀总成35、柱塞40内腔、上游动阀总成34、注汽管上接头31进入89mm油管1内。

本发明的实验情况如下：按附图1下入油管管柱和抽油杆杆柱。利用氮气导热系数低的特点，在注汽过程中进行隔热、保温，以取代隔热管+封隔器的老式隔热方法。并在注汽的同时，往地层注入适量的氮气，以提供驱替油流及冷凝水的能量，可显著地提高注气效果。氮气隔热、助排技术的方法是从中心光油管中注汽，在油管与套管环空中注氮进行隔热，同时注入适量的氮气以便助排。通过使用配套注汽工艺，减少了热损失，水平段温度可以达到150℃以上。

现场应用及效果：以春风油田第一口水平井—排601-平1井为例，该井投产，第一周期峰值日产油52t/d，周期产油2666t，油汽比0.89，平均日产油10t/d。该井处于第10吞吐周期，日产油12t/d，累产油1.51×10⁴t。该井历经10个吞吐周期仅投产时防砂一次，比传统模式少防砂9次；作业检泵5次，比传统模式少作业4次。目前，该技术已在春风油田410口井矿场应用取得成功，平均周期油汽比0.5，注汽有效率100％；井筒热损失下降，水平段温度达到工艺要求；单井费用降低。

Claims (5)

1.薄浅层超稠油注采一体化装置，其特征在于，该薄浅层超稠油注采一体化装置包括油管管柱和抽油杆杆柱，该油管管柱包括油管、大斜度注采一体化泵、变径接头、倒角油管、多点均匀的配注器和引鞋丝堵，该油管底端连接该大斜度注采一体化泵，该大斜度注采一体化泵底端通过该变径接头与该倒角油管连接，该倒角油管末端连接该引鞋丝堵，该配注器分布在该倒角油管上，该抽油杆杆柱包括防腐抗磨抽油杆、防脱器、防腐加重杆和柱塞，该防腐抗磨抽油杆下端连接该防脱器，该防脱器下端连接该防腐加重杆，该防腐加重杆下端连接该防脱器，该防脱器下端连接该防腐抗磨抽油杆和该柱塞，该防脱器装在该防腐抗磨抽油杆的两端。

2.根据权利要求1所述的薄浅层超稠油注采一体化装置，其特征在于，该油管管柱还包括氮气隔热层，该油管外壁与套管内壁、该大斜度注采一体化泵外壁与套管内壁、该倒角油管外壁与套管内壁之间为该氮气隔热层。

3.根据权利要求1所述的薄浅层超稠油注采一体化装置，其特征在于，该抽油杆杆柱还包括抗磨接箍和抗磨副，该抗磨接箍和该抗磨副分布在该防腐抗磨抽油杆之间、该防腐加重杆之间。

4.根据权利要求1所述的薄浅层超稠油注采一体化装置，其特征在于，该油管的外径为89mm，该倒角油管的外径为73mm。

5.根据权利要求1所述的薄浅层超稠油注采一体化装置，其特征在于，该大斜度注采一体化泵包括注汽管上接头、注汽管、泵筒总成、上游动阀总成、下游动阀总成、固定阀总成、注汽管下接头和出汽孔，该注汽管上接头上端与该油管相连，下端包括内外两组螺纹，外螺纹与该注汽管相连，内螺纹与该泵筒总成相连，该出汽孔位于该泵筒总成的上半部分，该注汽管与该泵筒总成形成环形空间；该固定阀总成位于该泵筒总成的底端，该注汽管下接头的上端与该注汽管相连，下端与该倒角油管相连；该上游动阀总成与该下游动阀总成及该柱塞构成柱塞总成，位于该泵筒总成内，其中该上游动阀总成与该防腐加重杆相连接。