CN110284858A - 双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱及其联作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱，其特征是：包括自下往上依次连接的下部油管、滑套I、封隔器、喷射泵泵筒、上部油管，滑套I连接有底阀总成，构成整体双向喷射泵稠油降粘与压裂或酸化联作管柱。联作工艺：从下往上依次连接构成管柱；坐封封隔器，环空打压验封封隔器；压裂或酸化施工；投入底阀总成22，油管加压打开下部滑套；环空加压，打开喷射泵滑套18，封隔器以上油套连通；投底阀球II；投入喷射泵泵芯；地面泵加压注入动力液，打开底阀上球座，使底阀总成与下部油管连通，分流流体沿着底阀总成以下油管流向井底，对井筒底部原油实现降粘。有益效果：可以实现稠油降粘与压裂或酸化联作施工。
Description
技术领域
本发明属于石油勘探技术领域，尤其涉及一种双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱及其联作工艺
背景技术
在油田开发过程中，稠油具有特殊的高粘度和高凝固点特性，在开发和应用过程都遇到一些技术难题。针对稠油粘度大等特征以及各油藏构造各异而采取不同的采油工艺。水力喷射泵具有适用粘度范围广泛，强抽强排的特点，能够加大稠油的输送能力，但是稠油能够进入泵筒是喷射泵进行强力输送的前提条件。油井生产时油流从井底向井口的流动过程中，温度是逐渐降低的。对很多凝固点比较高，地温梯度比较大的井，稠油在井筒流动过程中还未到达泵筒的位置就已经由于温度降低，粘度大幅增加而难以流动，从而无法进入泵筒。
常规喷射泵对稠油降粘采取的方式主要有动力液加热和动力液中加入降粘剂，或是两者同时使用。常规喷射泵只能对泵筒以上的稠油进行降粘，不能解决泵筒以下稠油降粘的问题。采用双向稠油喷射泵可以将部分动力液引入到泵筒以下，实现对泵筒以下稠油降粘，解决稠油进泵困难的问题。由于需要向下引流，因为引流管的限制，造成联作工艺难以实施。详见附图5，专利文献公开号203403868U公开了一种稠油井双喷射泵举升管柱，包括油管、封隔器、喷射泵、尾管、内管，井筒内固定安装有套管，举升管柱位于套管内，其特征是：油管Ⅰ(1)、举升喷射泵(2)、油管Ⅱ(13)、尾管(5)、喷射泵(6)由上至下依次固定连接，喷射泵(6)位于油层(11)；油管Ⅱ(13)上安装有封隔器(3)，封隔器(3)位于油层(11)的上方；所述举升喷射泵(2)下端出液口与喷射泵(6)上端进液口之间安装有内管(4)，内管(4)位于油管Ⅱ(13)内；所述封隔器(3)下方尾管(5)上有径向液流孔Ⅰ(14)供产出液(9)排出；所述封隔器(3)上方的油管Ⅱ(13)上有径向液流孔Ⅱ(15)、内管(4)上有径向液流孔Ⅲ(16)供产出液(9)与动力液(7)的混合液(8)排出。该项现有技术的技术缺陷是，所述的稠油井双喷射泵举升管柱由于下部引流内管(4)的影响，造成压裂、酸化等施工不能与双向喷射泵联作；而且内管(4)悬挂在封隔器以上，管线长度受到限制，引流降粘深度也受到了限制；内管(4)内径只有10mm，在遇到粘度比较高的稠油，或是稠油中有砂时，在下管过程中内管(4)易堵塞，堵塞后依靠分流流体的压力很难自行冲洗畅通。因此，该工艺技术限制了双向喷射泵的使用范围。
石油勘探亟待研发一种能够将地面动力液引入到喷射泵泵筒以下对井筒原油进行降粘，同时还能与压裂或酸化联作施工联作的工艺技术及工艺管柱。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱及其联作工艺，可以实现双向喷射泵稠油降粘与压裂(或酸化)联作，达到一趟管柱完成压裂(或酸化)、泵排与井筒原油降粘的目标。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱，其特征是：包括自下往上依次连接的下部油管、滑套I、封隔器、喷射泵滑套、喷射泵泵筒、上部油管，所述滑套I连接有底阀总成，并构成整体双向喷射泵稠油降粘与压裂或酸化联作管柱，所述喷射泵滑套与喷射泵泵筒接触连接，所述封隔器以上管柱与环空通过喷射泵滑套连通，所述封隔器以下管柱与环空通过滑套I连通，封隔器封隔的环空上下不连通。
所述底阀总成包括底阀本体、底阀下球座、底阀球I、底阀水眼、底阀上球座、底阀球II，底阀下球座与底阀本体螺纹连接，底阀球I与底阀下球座触接；底阀上球座用剪钉固定在底阀本体上，用于封闭底阀水眼，所述底阀水眼径向贯穿底阀本体；底阀球II与底阀上球座触接。
所述喷射泵泵芯连接有分流管，底阀总成上部入口与分流管对接构成阻断分流液向上流动的密封结构。
所述底阀总成的底阀上球座打开后构成分流液向下的流动通道。
一种应用双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱的联作工艺，其特征是：具体步骤如下：
第一步：按照管柱构成从下往上依次连接油管、下部滑套、封隔器、喷射泵泵筒、上部油管，并下入到设计深度；
第二步：坐封封隔器，并环空打压验封封隔器，封隔器验封压力不能超过喷射泵滑套开启压力；
第三步：压裂或酸化施工；
第四步：投入底阀总成，油管加压，打开滑套I；
第五步：环空加压，打开喷射泵滑套，封隔器以上油套连通，上下滑套打开后的管柱，在封隔器以上管柱与环空通过喷射泵滑套连通，在封隔器以下管柱与环空通过滑套I连通，封隔器封隔的环空上下不连通。
第六步：在管柱下部滑套打开后，投入底阀球II；
第七步：投入喷射泵泵芯，泵芯下挂分流管与底阀总成的入口对接，并在对接处形成密封；
第八步：地面泵加压注入动力液，采用环空或油管注入动力液，随着动力液不断分流至底阀总成内，底阀球II以上空间压力增加直至底阀上球座剪断剪钉并向下移动，底阀水眼露出，使底阀总成与下部油管连通，分流液沿着底阀总成以下油管流向井底，对井筒底部原油实现降粘。
有益效果：与现有技术相比，本发明去掉了专用的分流用内管，管线长度不受限制，引流降粘深度不受影响；确保了管柱的通径，能够适应压裂、酸化等具有通径要求的工序。管柱在封隔器上和封隔器下均有可以开启的滑套，能够实现封隔器上部和下部管柱油套连通的控制，从而满足不同施工工序的需要。为本工艺管柱设计的专用底阀总成内部设计有上下两个球座，可以实现稠油降粘与压裂或酸化联作施工，缩短施工周期，节省费用，降低作业人员劳动强度。
附图说明
图1是投入泵芯后管柱的结构示意图；
图2是滑套打开前管柱结构示意图；
图3是滑套打开后管柱结构示意图；
图4是底阀总成的结构示意图；
图5是现有技术的管柱结构示意图。
图中：17.油管，17-1.上部油管，18.喷射泵滑套，19.喷射泵泵筒，20.封隔器，21.滑套I，22.底阀本体，22-1.底阀下球座，22-2.底阀球I，22-3.底阀水眼，22-4.底阀上球座，22-5底阀球II，22-6底阀本体，23.喷射泵泵芯，24.分流管。
图5中：1.油管I，2.举升喷射泵，3.封隔器，4.内管，5.尾管，6.喷射泵，7.动力液，8.混合液，9.产出液，10.分流液，11.油层，12.套管，13.油管II，14.径向液流孔I，15.径向液流孔II，16.径向液流孔III。
具体实施方式
下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
详见附图1-4，本发明提供了一种双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱，包括自下往上依次连接的下部油管17、滑套I 21、封隔器20、喷射泵滑套18、喷射泵泵筒19、上部油管17-1，所述滑套I 21连接有底阀总成22，并构成整体双向喷射泵稠油降粘与压裂或酸化联作管柱，所述喷射泵滑套与喷射泵泵筒接触连接，所述封隔器20以上管柱与环空通过喷射泵滑套18连通，所述封隔器以下管柱与环空通过滑套I 21连通，封隔器封隔的环空上下不连通。所述底阀总成22包括底阀本体22-6、底阀下球座22-1、底阀球I 22-2、底阀水眼22-3、底阀上球座22-4、底阀球II 22-5，底阀下球座与底阀本体螺纹连接，底阀球I与底阀下球座触接；底阀上球座22-4用剪钉固定在底阀本体上，用于封闭底阀水眼22-3，所述底阀水眼22-3径向贯穿底阀本体；底阀球II与底阀上球座触接。所述喷射泵泵芯23下挂连接有分流管24，底阀总成上部入口与分流管对接构成阻断分流液向上流动的密封结构。所述底阀总成22的底阀上球座22-4打开后构成分流液向下的流动通道。
实施例
一种双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱，管柱结构成从下往上依次为油管17、滑套I 21、封隔器20、喷射泵泵筒19、油管17-1。
参照附图5，为解决双向喷射泵与压裂或酸化联作问题，本发明是对原喷射泵联作管柱的改进，本实施例提供的附图不是管柱的全部结构，目的是要更能突出改进的技术特征。但是本领域技术人员依照现有的公知技术结合提供的附图可以清楚地完成本发明的技术方案，实现本发明的技术目的。
本发明主要技术特征是：
1、不再采用专用于分流的内管4。
2、喷射泵分流液出口与下部引流管柱的对接位置改在打开管柱滑套I21的底阀总成22的入口处。
3、为适应压裂施工的高压高速流体，在管柱上新增滑套I 21，确保压裂或酸化时管柱的通径，完成压裂或酸化工序后打开滑套I 21，为产出液和降粘液的混合液提供进泵通道。
4、设计了适合本工艺管柱的专用底阀总成22。
结构特征及工作过程：
油管17与喷射泵泵筒19，喷射泵泵筒与封隔器20，封隔器与下部滑套21，滑套I 21与油管17均是螺纹连接。喷射泵滑套18与喷射泵泵筒19接触连接，通过剪钉固定，喷射泵滑套18与喷射泵泵筒接触连接中间装有密封胶圈，确保二者之间密封。底阀总成22从井口投入管柱内部，靠自重或是泵送落入滑套I 21。
底阀总成22的核心部件由底阀下球座22-1、底阀球I 22-2、底阀水眼22-3、底阀上球座22-4、底阀球II 22-5,底阀本体22-6构成。底阀下球座22-1与底阀本体22-6螺纹连接，可以自由拆装。底阀球I 22-2在底阀下球座22-1未安装之前从底阀本体22-6最下端放入，或在底阀上球座22-4未安装之前从底阀总成22上部放入。底阀球I随底阀总成22一起投入井筒。底阀球II在管柱滑套I 21打开后投入井筒。在喷射泵分流液的压力作用下打开底阀上球座22-4，让底阀水眼22-3露出，底阀本体22-6与管柱连通。
详见附图2，按照设计要求连接好工艺管柱后，将管柱下到预定深度，坐封封隔器，封隔器隔断环空，此时喷射泵滑套18未打开，封隔器以上油套不连通。此时可以进行压裂或酸化措施作业，压裂液或酸液从油管打入，进入地层。压裂或酸化完成后从油管放喷，放喷结束后，从井口投入不带底阀球II的底阀总成，油管加压打开滑套I 21；
详见附图3，环空加压打开喷射泵滑套18。然后投入底阀球II，再投入喷射泵泵芯23，泵芯到位后，泵芯下挂分流管24与底阀总成22的入口对接，并在对接处形成密封，此时可以进行排液求产；
详见附图4，管柱状态从油管或环空打入动力液7，一部分动力液在泵芯处产生抽吸作用，一部分动力液7从泵芯底部向下流出，成为降粘的分流液10，分流液从泵芯下挂分流管24进入底阀总成，当压力上升到打开底阀上球座22-4压力时，底阀上球座剪断剪钉，让底阀水眼22-3露出，底阀总成与管柱连通。进入到底阀总成的分流液10从底阀水眼22-3流出底阀总成，沿底阀总成以下的油管17流到井底，对井筒原油降粘。
详见附图2-4，应用管柱的双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作工艺，具体工作过程如下：
第一步：按照管柱构成从下往上依次连接油管17、滑套I 21、封隔器20、喷射泵泵筒19、油管17-1，并下入到设计深度；
第二步：坐封封隔器20，并环空打压验封封隔器，封隔器验封压力不能超过喷射泵滑套18开启压力；
第三步：压裂或酸化施工；
第四步：投入底阀总成22，油管加压，打开滑套I 21；
第五步：环空加压，打开喷射泵滑套18，封隔器20以上油套连通；
第六步：在管柱滑套I打开后，投入底阀球II；
第七步：投入喷射泵泵芯23，泵芯下挂分流管24与底阀总成22的入口对接，并在对接处形成密封；
第八步：地面泵加压注入动力液，采用环空或油管注入动力液，随着动力液不断分流至底阀总成22内，底阀球II以上空间压力增加直至底阀上球座22-4剪断剪钉向下移动，底阀水眼露出，使底阀总成与管柱连通，分流液沿着底阀总成以下油管流向井底，对井筒底部原油实现降粘。
为本工艺管柱设计的专用底阀总成。底阀总成内部设计有上下两个球座。底阀下球座22-1，用于打开管柱封隔器以下滑套，为地层流体的返排提供进液通道。底阀上球座22-4在分流液压力作用下剪短剪钉向下移动，释放底阀水眼22-3，为分流液提供通道。下部分流降粘的尾管可以根据需要连接，不受长度限制。可以实现稠油降粘与压裂或酸化联作施工。
管柱在封隔器上下均有滑套，通过滑套控制封隔器上下管柱与环空的连通，为压裂、酸化等施工创造条件。
底阀总成上部入口可以与泵芯下挂分流管24对接并实现密封，从而阻断分流液向上流动。
底阀总成的底阀水眼22-3为分流液提供向下流动通道。
本工艺管柱的降粘深度不受分流管限制，可以根据井筒深度及需要自由选择降粘深度。
上述参照实施例对该一种双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱及其联作工艺进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱，其特征是：包括自下往上依次连接的下部油管(17)、滑套I(21)、封隔器(20)、喷射泵滑套(18)、喷射泵泵筒(19)、上部油管(17-1)，所述滑套I(21)连接有底阀总成(22)，并构成整体双向喷射泵稠油降粘与压裂或酸化联作管柱，所述喷射泵滑套与喷射泵泵筒接触连接，所述封隔器(20)以上管柱与环空通过喷射泵滑套(18)连通，所述封隔器以下管柱与环空通过滑套I(21)连通，封隔器封隔的环空上下不连通。
2.根据权利要求1所述的双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱：其特征是：所述底阀总成(22)包括底阀本体(22-6)、底阀下球座(22-1)、底阀球I(22-2)、底阀水眼(22-3)、底阀上球座(22-4)、底阀球II(22-5)，底阀下球座与底阀本体螺纹连接，底阀球I与底阀下球座触接；所述底阀上球座(22-4)通过剪钉固定在底阀本体(22-6)上，用于封闭底阀水眼(22-3)，所述底阀水眼(22-3)径向贯穿于底阀本体(22-6)上；底阀球II与底阀上球座触接。
3.根据权利要求1所述的双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱：其特征是：所述喷射泵泵芯连接有分流管(24)，底阀本体(22-6)上部入口与分流管对接构成阻断分流液向上流动的密封结构。
4.根据权利要求1所述的双向喷射泵稠油降粘及压裂或酸化联作的管柱：其特征是：所述底阀总成(22)的底阀上球座(22-4)打开后构成分流液向下的流动通道。
5.一种应用权1所述管柱的联作工艺，其特征是：具体步骤如下：
第一步：按照管柱构成从下往上依次连接油管、滑套I、封隔器、喷射泵泵筒、下部油管，并下入到设计深度；
第二步：坐封封隔器，并环空打压验封封隔器，封隔器验封压力不能超过喷射泵滑套开启压力；
第三步：压裂或酸化施工；
第四步：投入底阀总成，油管加压，打开下部滑套；
第五步：环空加压，打开喷射泵滑套，封隔器以上油套连通，上下滑套打开后的管柱，在封隔器以上管柱与环空通过喷射泵滑套连通，在封隔器以下管柱与环空通过滑套I连通，封隔器封隔的环空上下不连通；
第六步：在管柱滑套I打开后，投入底阀球II；
第七步：投入喷射泵泵芯，泵芯下挂分流管与底阀总成的入口对接，并在对接处形成密封；
第八步：地面泵加压注入动力液，采用环空或油管注入动力液，随着动力液不断分流至底阀总成内，底阀球II以上空间压力增加直至底阀上球座剪断剪钉并向下移动，底阀水眼露出，使底阀总成与下部油管连通，分流液沿着底阀总成以下油管流向井底，对井筒底部原油实现降粘。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2261415A1 (en) * | 1998-02-11 | 1999-08-11 | Anthony Walby Wakefield | Method and apparatus for extracting oil |
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2019
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