CN110617031A - 一种油田采油用井筒防蜡防砂管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油田采油用井筒防蜡防砂管柱，涉及一种油田开发生产过程中采油设备技术领域。该发明包括抽油管结构和套管，其中，还包括循环热敷管道、外循环通道和抽油泵循环通道，循环热敷管道包括相连接的第一循环热敷管道、第二循环热敷管道和第三循环热敷管道，外循环通道包括第一外循环通道、第二外循环通道和第三外循环通道，抽油泵循环通道包括第一抽油泵循环通道、泵尾管和第二抽油泵循环通道。本发明利用油田原有地面集输管线的热水建立驱动循环，使井筒内环形空间和管壁上的蜡得到清除。

Description

一种油田采油用井筒防蜡防砂管柱

技术领域

本发明涉及一种油田开发生产过程中采油举升以及地面污油泥浆液处理输送技术领域，特别是涉及一种油田采油用井筒防蜡防砂管柱。

背景技术

现有的井筒管柱都采用的是井下注入化学防蜡剂、防垢剂，存在油水分离困难，且污染环境，腐蚀油管套管，投资大，成本高的问题，并且在稠油油藏举升过程中粘阻力大，进而使得油管内结蜡管卡不能流动，举升输送原油不能满足开发需求。

目前，预卡阻后管柱不能循环洗井，需要提管作业成本高，安全风险大，并且由于油藏长期开采，砂体胶结物疏松，出砂严重，砂卡井逐年增多，影响油井生产。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种油田采油用井筒防蜡防砂管柱，使其利用油田原有地面集输管线的热水建立驱动循环，使井筒内环形空间和管壁上的蜡得到清除。

为了解决上述问题，本发明提供一种油田采油用井筒防蜡防砂管柱，包括抽油管结构和套管，所述套管包覆在所述抽油管结构的外侧，其中，还包括循环热敷管道、外循环通道和抽油泵循环通道，所述循环热敷管道设置在所述抽油管结构上端，所述循环热敷管道包括相连接的第一循环热敷管道、第二循环热敷管道和第三循环热敷管道，所述第一循环热敷管道、所述第二循环热敷管道和所述第三循环热敷管道依次连通，所述外循环通道设置在所述抽油管结构下端，所述外循环通道包括第一外循环通道、第二外循环通道和第三外循环通道，所述第一外循环通道、所述第二外循环通道和所述第三外循环通道依次连通，所述抽油泵循环通道包括第一抽油泵循环通道、泵尾管和第二抽油泵循环通道，所述第一抽油泵循环通道通过所述泵尾管和所述第二抽油泵循环通道连通。

优选的，所述抽油管结构包括第一抽油管、第二抽油管、第三抽油管和第四抽油管，所述第一抽油管、所述第二抽油管、所述第三抽油管和所述第四抽油管依次连通。

优选的，还包括管接箍结构，所述管接箍结构包括并列设置的第一管接箍、第二管接箍、第三管接箍和第四管接箍，所述第一抽油管、所述第二抽油管、所述第三抽油管和所述第四抽油管依次通过所述第一管接箍、所述第二管接箍、所述第三管接箍和所述第四管接箍连通。

优选的，所述第一循环热敷管道、所述第二循环热敷管道和所述第三循环热敷管道依次通过所述第一管接箍、所述第二管接箍连通。

优选的，所述第一外循环通道、所述第二外循环通道和所述第三外循环通道依次通过所述第一管接箍、所述第二管接箍连通。

优选的，所述第三循环热敷管道通过所述第三管接箍与所述第一抽油泵循环通道连通，所述第一抽油泵循环通道通过所述第四管接箍与所述泵尾管连通。

优选的，所述第三外循环通道通过所述第三管接箍与所述第二抽油泵循环通道连通，所述第二抽油泵循环通道通过所述第四管接箍与所述泵尾管连通。

优选的，还包括环通大法兰和环通油管挂，所述环通大法兰与所述第一循环热敷管道连通，所述环通油管挂与所述第一外循环通道连通。

优选的，还包括抽油泵，所述抽油泵位于所述第三管接箍和所述第四管接箍之间。

优选的，所述泵尾管为“U”型结构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明利用油田原有地面集输管线中的热水建立驱动循环，使井筒内环形空间和管壁上的蜡得到清除。

1、可以在生产举升原油过程中，实现等流速热水循环，不再添加化学防蜡药剂，可以预防化学药剂腐蚀油管和套管，满足油藏开发需求；

2、在管内建立循环应用结构之后，不会出现蜡卡、砂卡泵的故障，从而实现管内结垢介质及时清洁；

3、减少因砂卡泵而导致的作业污染风险和作业安全风险，每年节约井筒作业维修费用。

附图说明

图1是本发明的实施例结构示意图；

图2是本发明的实施例试验结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本发明作进一步详细说明，但所举实例不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明的实施例包括抽油管结构和套管1，套管1包覆在抽油管结构的外侧，其中，还包括循环热敷管道、外循环通道和抽油泵循环通道，循环热敷管道设置在抽油管结构上端，循环热敷管道包括相连接的第一循环热敷管道2、第二循环热敷管道3和第三循环热敷管道4，第一循环热敷管道2、第二循环热敷管道3和第三循环热敷管道4依次连通，外循环通道设置在抽油管结构下端，外循环通道包括第一外循环通道5、第二外循环通道6和第三外循环通道7，第一外循环通道5、第二外循环通道6和第三外循环通道7依次连通，抽油泵循环通道包括第一抽油泵循环通道8、泵尾管9和第二抽油泵循环通道10，第一抽油泵循环通道8通过泵尾管9和第二抽油泵循环通道10连通，泵尾管9为“U”型结构。

抽油管结构包括第一抽油管11、第二抽油管12、第三抽油管13和第四抽油管14，第一抽油管11、第二抽油管12、第三抽油管13和第四抽油管14依次连通。还包括管接箍结构，管接箍结构包括并列设置的第一管接箍15、第二管接箍16、第三管接箍17和第四管接箍18，第一抽油管15、第二抽油管16、第三抽油管17和第四抽油管18依次通过第一管接箍15、第二管接箍16、第三管接箍17和第四管接箍18连通。

第一循环热敷管道2、第二循环热敷管道3和第三循环热敷管道4依次通过第一管接箍15、第二管接箍16连通。第一外循环通道5、第二外循环通道6和第三外循环通道7依次通过第一管接箍15、第二管接箍16连通。第三循环热敷管道4通过第三管接箍17与第一抽油泵循环通道8连通，第一抽油泵循环通道8通过第四管接箍18与泵尾管9连通。第三外循环通道7通过第三管接箍17与第二抽油泵循环通道10连通，第二抽油泵循环通道10通过第四管接箍18与泵尾管9连通。

还包括环通大法兰19和环通油管挂20，环通大法兰19与第一循环热敷管道2连通，环通油管挂20与第一外循环通道5连通。

还包括抽油泵21，抽油泵21位于第三管接箍17和第四管接箍18之间。

本实施例中，防蜡防砂管柱工作方式：

1、防蜡方式：启动第一路管道输送的热水，管网来水通过动力输送到环通大法兰和环通油管挂内，沿着外循环通道内的热敷管输送热水。经过第一热敷管道、第二热敷管道和第三热敷管道内释放热量；热水输送到泵尾管通道内，在循环回到油管外环形空间里，最后回到注水官网内，热敷管通过不断的释放热量，预防管内原油蜡质结晶和析出，达到最佳的防蜡效果。

2、防砂方式：在遇到泵砂卡时，开启第二路管道输送的热水，可以通过油管外循环通道输送热水到泵尾管内，在到抽油泵内冲洗至抽油管里，来完成反循环冲洗解泵卡。

如图2所示，本实施例中，防蜡管柱的试验评价：

为了定量评价防蜡管柱防蜡率，搭建组装模拟防蜡管柱工作结构，模拟现场效果试验如下：

一、实验器材：50L原油溶液、输油管、100L容器、结蜡管22、温度计23、压力表24、电子天平、螺杆泵25、伴热输液水管、超级恒温水浴循环装置26。

根据试验要求，要安装伴热水浴循环装置给输油管辅助伴热，热水经过输液管在流回到恒温水浴装置内来建立循环；原油溶液通过螺杆泵经过输油管和结蜡管回流到100L容器内，形成循环回路。

二、实验过程

1、先称量结蜡管重量，并做好记录，安装好试验器材。

2、把50L原油溶液倒入容器内，启动螺杆泵建立油流动循环，保持循环系统运转48小时；运转过程实施记录压力和温度。

3、试验结束后，关闭螺杆泵，取下结蜡管，称量结蜡管重量，清洗输油管。

4、更换新的结蜡管，先启动超级恒温水浴循环装置，形成水循环后再启动螺杆泵，重复以上两个步骤，并做好记录。

5、试验结果分析

试验完成后，对比分析增加热水辅助管外循环的前后结果，运用公式(一)计算防蜡效果。试验结果如表1所示：

f＝(W0-W)/W×100％ (一)

式中：f为防蜡效果系数，W未启动热水循环结蜡管内结蜡晶体沉积质量，g；Wo启动安装热水辅助循环结蜡管内结蜡晶体沉积质量，g。

表1可知，安装伴热水浴循环装置给输油管辅助伴热防蜡效果好于80％，节流压差阻力小于0.02MPa，明显好于未伴热的效果，可有效延长因结蜡导致检泵作业的周期。

表1 如下：

三、实验结论：

1、基于稠油举升和集输过程中，采用伴热式防蜡管柱结构进行优化设计，通过管外伴热管热水双路循环，该方法可有效达到防蜡的目的。

2、采用热水伴热循环防蜡试验，伴热管防蜡管柱效果高于80％，节流压差阻力小于0.02MPa，

3、安装防蜡管柱可有效延长因结蜡导致检泵作业的周期。

四、本发明利用多孔道管柱建立的多向循环流转输送方式，可大大解决管柱预砂卡预阻的清洗解除工作，可建立多孔道循环清洗，将砂粒洗出，还可以输送温水将油管内蜡卡解除。

1)能够根据集输管道的需求进行装配；

2)改变了原有的加注化学防蜡剂进行化学防蜡的方式；

3)创新改变，伴热式防蜡防砂管柱，从根本上解决了砂卡泵和蜡卡泵的采油故障，解决了砂岩油藏出沙井开采难题，大大降低了油田开发的成本；

4)伴热式防蜡防砂管柱，也解决了稠油开采举升过程中，蜡质结晶析出，导致的蜡卡生产故障。

五、防蜡防砂管柱装置特点

防蜡防砂管柱涉及油田开发采油技术领域，本发明提供的防蜡防砂管柱是利用原有注水官网输送温水将油管内蜡卡解除，以及地面稠油输送，特别涉及一种结蜡堵塞严重的抽油井原油输送举升管柱，以下简称(防蜡防砂管柱)；其作用原理是在流动的原油管壁外侧铺设椭圆型热敷两路管道；第一路管道用来提高采出液原油的温度，使原油内的蜡质不能够形成结晶，不发生析出，防止了管柱蜡晶体吸附堵塞，延长抽油机井举升作业生产周期；利用另外的第二路椭圆型热敷管道用于预防抽油泵遇阻砂卡时通水解除，多孔道尾管可与油泵建立连通，建立的双向循环流转输送方式，可大大解决管柱预砂卡预阻的清洗解除工作，可建立双孔道循环清洗，将砂粒洗出，解除砂卡。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种油田采油用井筒防蜡防砂管柱，包括抽油管结构和套管，所述套管包覆在所述抽油管结构的外侧，其特征在于，还包括循环热敷管道、外循环通道和抽油泵循环通道，所述循环热敷管道设置在所述抽油管结构上端，所述循环热敷管道包括相连接的第一循环热敷管道、第二循环热敷管道和第三循环热敷管道，所述第一循环热敷管道、所述第二循环热敷管道和所述第三循环热敷管道依次连通，所述外循环通道设置在所述抽油管结构下端，所述外循环通道包括第一外循环通道、第二外循环通道和第三外循环通道，所述第一外循环通道、所述第二外循环通道和所述第三外循环通道依次连通，所述抽油泵循环通道包括第一抽油泵循环通道、泵尾管和第二抽油泵循环通道，所述第一抽油泵循环通道通过所述泵尾管和所述第二抽油泵循环通道连通。

2.如权利要求1所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，所述抽油管结构包括第一抽油管、第二抽油管、第三抽油管和第四抽油管，所述第一抽油管、所述第二抽油管、所述第三抽油管和所述第四抽油管依次连通。

3.如权利要求2所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，还包括管接箍结构，所述管接箍结构包括并列设置的第一管接箍、第二管接箍、第三管接箍和第四管接箍，所述第一抽油管、所述第二抽油管、所述第三抽油管和所述第四抽油管依次通过所述第一管接箍、所述第二管接箍、所述第三管接箍和所述第四管接箍连通。

4.如权利要求3所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，所述第一循环热敷管道、所述第二循环热敷管道和所述第三循环热敷管道依次通过所述第一管接箍、所述第二管接箍连通。

5.如权利要求4所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，所述第一外循环通道、所述第二外循环通道和所述第三外循环通道依次通过所述第一管接箍、所述第二管接箍连通。

6.如权利要求5所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，所述第三循环热敷管道通过所述第三管接箍与所述第一抽油泵循环通道连通，所述第一抽油泵循环通道通过所述第四管接箍与所述泵尾管连通。

7.如权利要求6所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，所述第三外循环通道通过所述第三管接箍与所述第二抽油泵循环通道连通，所述第二抽油泵循环通道通过所述第四管接箍与所述泵尾管连通。

8.如权利要求7所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，还包括环通大法兰和环通油管挂，所述环通大法兰与所述第一循环热敷管道连通，所述环通油管挂与所述第一外循环通道连通。

9.如权利要求8所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，还包括抽油泵，所述抽油泵位于所述第三管接箍和所述第四管接箍之间。

10.如权利要求9所述的油田采油用井筒防蜡防砂管柱，其特征在于，所述泵尾管为“U”型结构。