CN114278249B - 一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱及其排液方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱及其排液方法，生产油管设置在套管内，生产油管的尾端贯穿设置在套管与水平气层之间的管内封隔器，并伸入防砂筛管内，在顶部封隔器上方的生产油管上由下至上依次设置有深井安全阀和循环滑套，深井安全阀用于保障海上气井油管内流体的紧急安全防护，在生产油管内设置有管内封隔器，在生产油管内设置连续油管，连续油管的尾端穿过管内封隔器，在连续油管的尾端设置单流阀，单流阀位于管内封隔器的下方，在管内封隔器的上方的连续油管上设置气体引射泵。该排液管柱在低压力系数水平气井排采方面具有排液效果显著、施工作业可靠等技术优势。

Description

一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱及其排液 方法

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，更具体地说涉及一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱及其排液方法。

背景技术

在海上气田开采过程中，当气井产气量低于临界携液流量时，气井开始积液，气井井筒积液将增加对气层的回压，严重限制气井的产能。特别是低压气井井筒一旦积液，井筒内的积液量将持续增加，严重时将导致低压气井水淹停产。

海上气井常用排液工艺有气举排液、涡流排液、速度管柱排液、泡沫排液、电泵排采、连续油管氮气诱喷排液以及两种/多种工艺组合排液等。多样的排采工艺技术具有各自的适用井况和适用条件，单项技术或多或少有其自身工艺的局限性。现有技术中如专利文献CN104358524B提出了一种连续油管速度管柱及排液采气方法，专利文献CN106869865B提出了一种柱塞气举与泡沫排水一体化复合采气方法，专利文献CN211230399U提出了一种页岩气复合排采工艺管柱，专利文献CN102953711B提出了一种用于水平气井排液采气装置及方法。专利文献CN111911120A提出了一种连续同心管增压射流排液采气装置及方法。

调研发现，目前解决海上水平气井排液和低压力系数气井排液尚无较为理想的排采工艺技术，所以针对海上低压力系数水平积液气井排液工艺提出更高的技术要求。根据海上平台生产作业特点排采工艺应具备以下特点：一要保证具备安全可靠的排采工艺管柱结构，二要尽可能不动管柱作业，极大程度减小因动管柱常规压井作业给气层造成的损伤，三要具有一次作业成功率高、排采效果显著等技术优势。只有具备以上三点技术优势，新型排采工艺才有在海上规模推广应用的可行性。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，海上低压力系数水平积液气井排液效果不显著、排采动管柱施工作业成本高及排采措施对储层造成损伤等技术问题，提供了一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱及其排液方法，该排液管柱在低压力系数水平气井排采方面具有排液效果显著、施工作业可靠等技术优势。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱，包括套管、生产油管、连续油管、气体引射泵、管内封隔器、单流阀、循环滑套、深井安全阀、顶部封隔器和防砂筛管，

所述生产油管设置在所述套管内，所述生产油管的尾端贯穿设置在套管与水平气层之间的所述管内封隔器，并伸入所述防砂筛管内，在所述顶部封隔器上方的所述生产油管上由下至上依次设置有所述深井安全阀和所述循环滑套，深井安全阀用于保障海上气井油管内流体的紧急安全防护，循环滑套用于海上气井作业时循环洗压井作业，在所述生产油管内设置有管内封隔器，在所述生产油管内设置所述连续油管，所述连续油管的尾端穿过所述管内封隔器，在所述连续油管的尾端设置所述单流阀，单流阀用于防止注入的高压气体对气层造成损伤，所述单流阀位于所述管内封隔器的下方，在所述管内封隔器的上方的所述连续油管上设置所述气体引射泵，气体引射泵用于形成负压区。

在所述管内封隔器上方的生产油管的内壁和连续油管的外壁之间设置有防砂皮碗，用于防止砂垢堆积在管内封隔器的上表面，以保证管内封隔器的上提下放作业的成功率。

所述连续油管的内径尺寸为1.5、1.75或者2英寸，因连续油管具有较小的内径，能够提高连续油管内气井临界携液气量和速度管柱排液功能，使得该复合增效排液管柱具有很好的携液效果。

一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱的排液方法，按照下述步骤进行：

步骤1，井口处理：拆除采油树，安装立管，连接防喷器，回接控制管线；

步骤2，下入连续油管：将连接有管内封隔器和气体引射泵的连续油管下入至预定深度H₁；

步骤3，坐封管内封隔器：通过下放连续油管的压重坐封管内封隔器，同时建立生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间；

步骤4，注入带有抗高凝油泡排剂段塞的高压气体以实现连续排液：坐封完毕后，直接向生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间内注入带有抗高凝油泡排剂段塞的高压气体，以解决地面注入高压气体与生产油管的尾端积液和气层流体不接触的难题，利用注入的高压气体处理井筒积液的同时，又避免了对储层产生回压，不污染气层的目的，上述高压气体经过气体引射泵后，在泵吸入口处产生负压效应，进而抽吸位于生产油管下端的积液，因高压气体连续不断注入，位于生产油管下端的积液也会连续不断的排出；

步骤5，下放连续油管再次坐封管内封隔器：待H₁深度处积液排出完毕后，上提连续油管，以实现解封管内封隔器，然后，继续下放连接有管内封隔器和气体引射泵的连续油管至预定深度H₂，重复步骤3-4，以实现H₂深度处积液排出完全；

步骤6，重复步骤5，直至位于生产油管下端最大深度H_n处积液全部排出为止。

在步骤3中，压重的力不小于20kN。

在步骤6中，最大深度H_n为深井安全阀的上表面以上的位置。

本发明的有益效果为：本发明设置的连续油管外径小于生产油管，可在不动管柱作业前提下下入连续油管，又因连续油管具有连续下入的特有属性，工艺管柱适用长水平井段连续下入；本发明设计的工艺管柱可用于不压井带压作业，作业过程中无需打入高密度的压井液，避免了常规压井排采作业给气层造成的损伤；本发明可作为长期生产管柱生产，具有泡排、负压引射及速度管柱等多种工艺复合增效排液效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明坐封管内封隔器的结构示意图；

图3是本发明注入高压气体连续排液的结构示意图；

图中：1为套管；2为生产油管；3为连续油管；4为气体引射泵；5为防砂皮碗；6为管内封隔器；7为单流阀；8为循环滑套；9为深井安全阀；10为顶部封隔器；11为防砂筛管。

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

一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱，包括套管1、生产油管2、连续油管3、气体引射泵4、管内封隔器6、单流阀7、循环滑套8、深井安全阀9、顶部封隔器10和防砂筛管11，

生产油管2设置在套管1内，生产油管2的尾端贯穿设置在套管1与水平气层之间的管内封隔器6，并伸入防砂筛管11内，在顶部封隔器10上方的生产油管3上由下至上依次设置有深井安全阀9和循环滑套8，深井安全阀9用于保障海上气井油管内流体的紧急安全防护，循环滑套8用于海上气井作业时循环洗压井作业，在生产油管2内设置有管内封隔器6，在生产油管2内设置连续油管3，连续油管3的尾端穿过管内封隔器6，在连续油管3的尾端设置单流阀7，单流阀7用于防止注入的高压气体对气层造成损伤，单流阀7位于管内封隔器6的下方，在管内封隔器6的上方的连续油管3上设置气体引射泵4，气体引射泵4用于形成负压区。

管内封隔器具备定点多次坐封/解封功能，以实现连续油管在生产油管内任意深度处坐封/解封，从而实现连续油管在不动管柱前提下定点拖动功能。

管内封隔器坐封后，即建立了生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间，高压气体通过生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间注入，从而解决了地面注入高压气体与位于生产油管下端积液及气层流体不接触的难题，利用注入高压气处理井筒积液的同时又避免了对储层产生回压，不污染气层。

复合增效排液工艺首先通过具有负压抽吸功能的气体引射泵，当生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间内注入高压气体时，气体引射泵会在泵吸入口处造成负压区，有效保证位于生产油管下端的水平段内积液连续不断排出，其次通过高压气体注入时加注抗高凝油泡排剂段塞，降低连续油管内混合液柱压力梯度，提高井筒积液排出效率。

实施例二

在实施例一的基础上，在管内封隔器6上方的生产油管2的内壁和连续油管3的外壁之间设置有防砂皮碗5，用于防止砂垢堆积在管内封隔器6的上表面，以保证管内封隔器6的上提下放作业的成功率。

连续油管3的内径尺寸为1.5、1.75或者2英寸。

最后，通过采用内径为2、1.75或者1.5英寸的三种规格型号连续油管，因其具有较小内径，可大幅度提高连续油管内气井临界携液气量，大幅度提高速度管柱排液功能，具有很好的携液效果。

实施例三

一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱的排液方法，按照下述步骤进行：

步骤1，井口处理：拆除采油树，安装立管，连接防喷器，回接控制管线；

步骤2，下入连续油管：将连接有管内封隔器和气体引射泵的连续油管下入至预定深度H₁；

步骤3，坐封管内封隔器：通过下放连续油管的压重坐封管内封隔器，同时建立生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间；

步骤4，注入带有抗高凝油泡排剂段塞的高压气体以实现连续排液：坐封完毕后，直接向生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间内注入带有抗高凝油泡排剂段塞的高压气体，以解决地面注入高压气体与生产油管的尾端积液和气层流体不接触的难题，利用注入的高压气体处理井筒积液的同时，又避免了对储层产生回压，不污染气层的目的，上述高压气体经过气体引射泵后，在泵吸入口处产生负压效应，进而抽吸位于生产油管下端的积液，因高压气体连续不断注入，位于生产油管下端的积液也会连续不断的排出；

步骤5，下放连续油管再次坐封管内封隔器：待H₁深度处积液排出完毕后，上提连续油管，以实现解封管内封隔器，然后，继续下放连接有管内封隔器和气体引射泵的连续油管至预定深度H₂，重复步骤3-4，以实现H₂深度处积液排出完全；

步骤6，重复步骤5，直至位于生产油管下端最大深度H_n处积液全部排出为止。

在步骤3中，压重的力不小于20kN。

在步骤6中，最大深度H_n为深井安全阀的上表面以上的位置。

全井筒一次性排液需克服全井筒积液的液柱重度，而分段阶梯定点排液可将全井筒积液液柱重度分解为多段分批处理，故为保证排液效果，复合增效排液管柱在入井过程中需阶段下入，定点拖动连续油管实现定点排液。

因连续油管外径小于生产油管，可在不动管柱作业前提下下入连续油管，又因连续油管具有连续下入的特有属性，工艺管柱适用长水平井段连续下入，设计的工艺管柱可用于不压井带压作业，作业过程中无需打入高密度的压井液，避免了常规压井排采作业给气层造成的损伤。

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 (5)

1.一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱的排液方法，其特征在于：所述海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱，包括套管、生产油管、连续油管、气体引射泵、管内封隔器、单流阀、循环滑套、深井安全阀、顶部封隔器和防砂筛管，所述生产油管设置在所述套管内，所述生产油管的尾端贯穿设置在套管与水平气层之间的所述管内封隔器，并伸入所述防砂筛管内，在所述顶部封隔器上方的所述生产油管上由下至上依次设置有所述深井安全阀和所述循环滑套，深井安全阀用于保障海上气井油管内流体的紧急安全防护，循环滑套用于海上气井作业时循环洗压井作业，在所述生产油管内设置有管内封隔器，在所述生产油管内设置所述连续油管，所述连续油管的尾端穿过所述管内封隔器，在所述连续油管的尾端设置所述单流阀，单流阀用于防止注入的高压气体对气层造成损伤，所述单流阀位于所述管内封隔器的下方，在所述管内封隔器的上方的所述连续油管上设置所述气体引射泵，气体引射泵用于形成负压区；所述排液方法按照下述步骤进行：

步骤1，井口处理：拆除采油树，安装立管，连接防喷器，回接控制管线；

步骤2，下入连续油管：将连接有管内封隔器和气体引射泵的连续油管下入至预定深度H ₁；

步骤3，坐封管内封隔器：通过下放连续油管的压重坐封管内封隔器，同时建立生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间；

步骤4，注入带有抗高凝油泡排剂段塞的高压气体以实现连续排液：坐封完毕后，直接向生产油管的内壁和连续油管的外壁之间的半闭式环形空间内注入带有抗高凝油泡排剂段塞的高压气体，以解决地面注入高压气体与生产油管的尾端积液和气层流体不接触的难题，利用注入的高压气体处理井筒积液的同时，又避免了对储层产生回压，不污染气层的目的，上述高压气体经过气体引射泵后，在泵吸入口处产生负压效应，进而抽吸位于生产油管下端的积液，因高压气体连续不断注入，位于生产油管下端的积液也会连续不断的排出；

步骤5，下放连续油管再次坐封管内封隔器：待H ₁深度处积液排出完毕后，上提连续油管，以实现解封管内封隔器，然后，继续下放连接有管内封隔器和气体引射泵的连续油管至预定深度H ₂，重复步骤3-4，以实现H ₂深度处积液排出完全；

步骤6，重复步骤5，直至位于生产油管下端最大深度H _n处积液全部排出为止。

2.根据权利要求1所述的一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱的排液方法，其特征在于：在所述管内封隔器上方的生产油管的内壁和连续油管的外壁之间设置有防砂皮碗。

3.根据权利要求1所述的一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱的排液方法，其特征在于：所述连续油管的内径尺寸为1.5、1.75或者2英寸，因连续油管具有较小的内径，能够提高连续油管内气井临界携液气量和速度管柱排液功能，使得该复合增效排液管柱具有很好的携液效果。

4.根据权利要求1所述的一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱的排液方法，其特征在于：在步骤3中，压重的力不小于20kN。

5.根据权利要求1所述的一种海上低压水平气井不动管柱复合增效排液管柱的排液方法，其特征在于：在步骤6中，最大深度H _n为深井安全阀的上表面以上的位置。