CN113818845A - 一种多级负压抽吸采排管柱及其采排方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多级负压抽吸采排管柱及其采排方法，连续油管的尾端与射流泵的首端相连，射流泵的尾端与封隔器的首端相连，利用封隔器将油管内通道进行密封，油管内通道密封后，连续高压气源向连续油管进行注气，高压气体经由射流泵流出至排采管柱的外壁与油管的内壁之间形成的环形空间内，以实现井筒排液的目的，射流泵采用气体射流泵。本发明引入射流泵与封隔器共同完成阻断施工压力与地层的连通，防止施工压力导致地层的二次伤害。
Description
技术领域
本发明涉及油田采气井排采技术领域，更具体地说涉及一种多级负压抽吸采排管柱及其采排方法。
背景技术
海上气藏多数采用衰竭式开发，随着地层压力的降低，气井井筒积液现象逐渐严重，在目前的生产井中因积液影响产量甚至停喷的井数占比37.5％。成熟的气井排采工艺仅有少数几种适用于海上平台，且局限性较大，当地层压力系数小于0.5时，现有排采技术无效。陆上致密砂岩气也面临同样困境，积液井占比高达75％，其中10％已停喷，停喷后的复产工艺手段匮乏，复产成功率低。
目前对于气井新井投产及停喷井复产，主要采取地面辅助降压或井筒排液工艺技术，但这两种工艺手段均存在一定的局限性。
地面降压采气技术分为大功率压缩机的第一次降压，以及流程射流器深度降压两个阶段，但其适用范围有限，对气液比大于3000m3/m3的气井有效，对气液比小于3000m3/m3的积液气井适用性差，且不适用于低压积液气井复产和新井投产，仅能起到辅助作用。
井筒排液工艺技术均采用常规气举，利用直通管柱将高压气注入井内(一般为氮气—制氮或液氮)，携带液体由井下另一通道排出，达到气举替喷的效果。但对于低压气井，常规气举施工压力作用于井筒，导致井筒液体被推进地层，造成地层二次污染，替喷成功率低。
针对气田开发后期低压气井的排液难题，迫切需要提出一种新的工艺技术，释放这类气井的产能，提高最终采收率。
发明内容
现有常规气举技术对于低压气井替喷成功率低，施工压力作用于地层，导致井筒液体被推进地层，造成地层二次污染，本发明提供了一种多级负压抽吸采排管柱及其采排方法，引入射流泵与封隔器共同阻断施工压力与地层的连通，防止施工压力导致地层的二次伤害。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种多级负压抽吸采排管柱，包括连续油管、封隔器和射流泵，所述连续油管的尾端与所述射流泵的首端相连，所述射流泵的尾端与所述封隔器的首端相连，利用封隔器将油管内通道进行密封，油管内通道密封后，连续高压气源向连续油管进行注气，高压气体经由射流泵流出至排采管柱的外壁与油管的内壁之间形成的环形空间内，以实现井筒排液的目的，所述射流泵采用气体射流泵。
所述封隔器能够密封大于等于3.5英寸规格的API油管。
所述气体射流泵的抗拉强度大于所述连续油管抗拉强度。
一种多级负压抽吸采排管柱的采排方法，按照下述步骤进行：
步骤1，在采气树的测试闸门处安装连续油管下井防喷装置，然后，组装下井多级负压抽吸排采管柱，将多级负压抽吸排采管柱安装于连续油管下井防喷装置内，测试地面各配套设备，做下井前的最后准备；
步骤2，导通井口各配套设备，将多级负压抽吸排采管柱下井；
步骤3，当连续油管下入井内10m处，对封隔器的座封效果进行测试，坐封采用下压座封的方式，解封采用上提解封的方式，再上提连续油管，确认是否达到解封力解封，测试成功后，开始正式下井，匀速下井；
步骤4，封隔器第一次正式座封：座封位置在井下液面以下500-1000m处，导通地面产出流程，启动地面高压气源，从连续油管注气，产出物从排采管柱的外壁与油管的内壁之间形成的环形空间排出，注气将该井段的液柱掏空后停止注气，以地面无返出液为判断标准；
步骤5，封隔器第一次正式解封：上提连续油管解封封隔器；
步骤6，解封正常后，下移多级负压抽吸排采管柱重复步骤2-6，直到多级负压抽吸排采管柱下入至井下最后位置，在井下最后位置处连续或者间歇注气直至完成诱喷目的为止，当诱喷达到设计地层产气量后停止注气；
步骤7，最后上提连续油管解封封隔器，维持正常生产通道畅通，并匀速将多级负压抽吸排采管柱提出井筒，拆除施工设备结束施工。
在步骤3中，下井速度为400-500m/h。
在步骤4中，下入深度不大于700m，注入启动压力不超过12MPa，注气压力为10-12MPa。
在步骤7中，提出速度为400-500m/h。
本发明的有益效果为：本发明的施工方向为井口到井底，引入射流泵与封隔器共同阻断施工压力与地层的连通，防止施工压力导致地层的二次伤害；将常规液体射流泵改为气体射流泵，连续高压气通过喷嘴形成高速气流，在喷腔内产生持续负压，不断将井筒流体抽吸进入喷腔并带入扩散腔，经混合后，在高压气剩余动能的带动下进入环空举升至地面。
附图说明
图1是SG-1型封隔器示意图；
图2是气体射流泵示意图；
图3是施工连续油管下方工具串组合示意图，其中，1为连续油管，2为射流泵，3 为封隔器；
图4是本发明逐级施工示意图，其中，A为封隔器未坐封时的示意图，B为封隔器第一次坐封时的示意图，C为封隔器第一次解封时的示意图，D为封隔器第二次坐封时的示意图。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例一
一种多级负压抽吸采排管柱，包括连续油管1、封隔器3和射流泵2，连续油管1的尾端与射流泵2的首端相连，射流泵2的尾端与封隔器3的首端相连，利用射流泵2将油管内通道进行隔离，油管内通道隔离后，连续高压气源向连续油管1进行注气，高压气体经由射流泵2喷咀喷射产生负压，吸入井下流体，在扩散管内混合后流动至被封隔器3密封的排采管柱外壁与油管内壁之间形成的环形空间内，再经此空间排出地面，以实现井筒排液的目的，射流泵2采用气体射流泵。
实施例二
在实施例一的基础上，封隔器3能够密封大于等于3.5英寸规格的API油管。
气体射流泵的抗拉强度大于连续油管1抗拉强度。
实施例三
一种多级负压抽吸采排管柱的采排方法，按照下述步骤进行：
步骤1，在采气树的测试闸门处安装连续油管下井防喷装置，然后，组装下井多级负压抽吸排采管柱，将多级负压抽吸排采管柱安装于连续油管下井防喷装置内，测试地面各配套设备，做下井前的最后准备；
步骤2，导通井口各配套设备，将多级负压抽吸排采管柱下井；
步骤3，当连续油管下入井内10m处，对封隔器的座封效果进行测试，坐封采用下压座封的方式，解封采用上提解封的方式，再上提连续油管，确认是否解封，测试成功后，开始正式下井，按封隔器下入速度要求匀速下井；
步骤4，封隔器第一次正式座封：座封位置在井下液面以下500-1000m处，导通地面产出流程，启动地面高压气源，从连续油管内注气，产出物从排采管柱的外壁与油管的内壁之间形成的环形空间排出，注气将该井段的液柱掏空后停止注气，以地面无返出液为判断标准；
步骤5，封隔器第一次正式解封：上提连续油管解封封隔器；
步骤6，解封正常后，下移多级负压抽吸排采管柱重复步骤2-6，直到多级负压抽吸排采管柱下入至井下设计终点位置，在井下终点位置处连续或者间歇注气直至完成诱喷目的为止，当诱喷达到设计地层产气量后停止注气；
步骤7，最后上提连续油管解封封隔器，维持正常生产通道畅通，并匀速将多级负压抽吸排采管柱提出井筒，拆除施工设备结束施工。
在步骤3中，下井速度为400-500m/h。
在步骤4中，下入垂深不大于700m，注入启动压力不超过12MPa，注气压力为 10-12MPa。
在步骤7中，提出速度为400-500m/h。
施工装置：
1、SG-1型封隔器：使用范围为3.5in以上油管/套管，具体规格型号依据原井管柱规格确定，工作参数由施工要求与封隔器加工要求共同确定；
2、气体射流泵：过流参数根据施工排液与产气要求定制，外型规格根据原井管柱规格选择，便于安全下井为准，抗拉强度必须大于连续油管抗拉强度；
3、连续油管：连续油管规格根据施工井深，以及选择的封隔器座封、解封力要求确定；
4、地面高压气源：压力10-15MPa，含液量体积比＜2％；气流量根据计算确定；可采用自身采气系统内的高压干气，也可采用膜制氮氮气。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种多级负压抽吸采排管柱，其特征在于：包括连续油管、封隔器和射流泵，所述连续油管的尾端与所述射流泵的首端相连，所述射流泵的尾端与所述封隔器的首端相连，利用封隔器将油管内通道进行密封，油管内通道密封后，连续高压气源向连续油管进行注气，高压气体经由射流泵流出至排采管柱的外壁与油管的内壁之间形成的环形空间内，以实现井筒排液的目的，所述射流泵采用气体射流泵。
2.根据权利要求1所述的一种多级负压抽吸采排管柱，其特征在于：所述封隔器能够密封大于等于3.5英寸规格的API油管。
3.根据权利要求1所述的一种多级负压抽吸采排管柱，其特征在于：所述气体射流泵的抗拉强度大于所述连续油管抗拉强度。
4.一种多级负压抽吸采排管柱的采排方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
步骤1，在采气树的测试闸门处安装连续油管下井防喷装置，然后，组装下井多级负压抽吸排采管柱，将多级负压抽吸排采管柱安装于连续油管下井防喷装置内，测试地面各配套设备，做下井前的最后准备；
步骤2，导通井口各配套设备，将多级负压抽吸排采管柱下井；
步骤3，当连续油管下入井内10m处，对封隔器的座封效果进行测试，坐封采用下压座封的方式，解封采用上提解封的方式，再上提连续油管，确认是否达到解封力解封，测试成功后，开始正式下井，匀速下井；
步骤4，封隔器第一次正式座封：座封位置在井下液面以下500-1000m处，导通地面产出流程，启动地面高压气源，从连续油管注气，产出物从排采管柱的外壁与油管的内壁之间形成的环形空间排出，注气将该井段下的液柱掏空后停止注气，以地面无返出液为判断标准；
步骤5，封隔器第一次正式解封：上提连续油管解封封隔器；
步骤6，解封正常后，下移多级负压抽吸排采管柱重复步骤2-6，直到多级负压抽吸排采管柱下入至井下最后位置，在井下最后位置处连续或者间歇注气直至完成诱喷目的为止，当诱喷达到设计地层产气量后停止注气；
步骤7，最后上提连续油管解封封隔器，维持正常生产通道畅通，并匀速将多级负压抽吸排采管柱提出井筒，拆除施工设备结束施工。
5.根据权利要求4所述的一种多级负压抽吸采排管柱的采排方法，其特征在于：在步骤3中，下井速度为400-500m/h。
6.根据权利要求4所述的一种多级负压抽吸采排管柱的采排方法，其特征在于：在步骤4中，下入深度不大于700m，注入启动压力不超过12MPa，注气压力为10-12MPa。
7.根据权利要求4所述的一种多级负压抽吸采排管柱的采排方法，其特征在于：在步骤7中，提出速度为400-500m/h。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114562235A (zh) * | 2022-02-07 | 2022-05-31 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种海上油田稠油井注汽射流一体化工艺系统及其生产方法 |
| CN116122781A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-16 | 西南石油大学 | 一种实现下伏游离气与海洋水合物联合开采装置与方法 |
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| CN116122781A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-16 | 西南石油大学 | 一种实现下伏游离气与海洋水合物联合开采装置与方法 |
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