CN114458219B - 一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置及其穿越方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置及其穿越方法，电缆/液控管线悬挂器的首端与提升短节相连，电缆/液控管线悬挂器的尾端与隔热油管的首端相连，电缆/液控管线悬挂器坐在井口处，高温动力电缆的尾端贯穿电缆/液控管线悬挂器，且通过反向接箍护罩固定在隔热油管的外壁上，高温动力电缆的首端位于电缆/液控管线悬挂器的上表面处，隔热油管的尾端伸入油管头内，在油管头的侧壁上开设有贯穿油管头侧壁的通孔，在通孔处安装油管头三通形成一电缆穿越通道。通过在油管头侧面进行电缆穿越，避开蒸汽吞吐注汽时井口油管挂及采油树下法兰高温区，实现耐温250℃的高温动力电缆可应用在370℃的高温稠油热采井中。
Description
技术领域
本发明涉及电潜泵电缆井口穿越技术领域，更具体地说涉及一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置及其穿越方法。
背景技术
海上电潜泵电缆井口穿越分为整体式穿越以及填料函式电缆穿越，但由于受到电缆自身技术水平限制，目前满足电压在1000v以上的高温动力电缆最高耐温为260℃，但海上稠油热采井油管挂及采油树下法兰位置在注汽过程中温度最高可到330℃，现有电缆井口穿越技术无法满足330℃温度要求，会造成井口电缆击穿失效，造成安全风险，因此及需寻求一种新型的适用于稠油热采井的井口电缆穿越工具及技术，从而保障高温动力电缆井口安全，实现电潜泵注采一体化工艺技术，进一步降低热采完井及修井成本，提高热采效益，为稠油油田规模化热采开发提供技术支持。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，现有电缆井口穿越技术无法满足330℃温度要求，会造成井口电缆击穿失效，造成安全风险，提供了一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置及其穿越方法，通过在油管头侧面进行电缆穿越，避开蒸汽吞吐注汽时井口油管挂及采油树下法兰高温区，实现耐温250℃的高温动力电缆可应用在370℃的高温稠油热采井中。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置，包括电缆/液控管线悬挂器、隔热油管、高温动力电缆、反向接箍护罩、油管头和油管头三通，所述电缆/液控管线悬挂器的首端与提升短节相连，所述电缆/液控管线悬挂器的尾端与所述隔热油管的首端相连，所述电缆/液控管线悬挂器坐在井口处，所述高温动力电缆的尾端贯穿所述电缆/液控管线悬挂器，且通过所述反向接箍护罩固定在所述隔热油管的外壁上，所述高温动力电缆的首端位于所述电缆/液控管线悬挂器的上表面处，所述隔热油管的尾端伸入所述油管头内，在所述油管头的侧壁上开设有贯穿油管头侧壁的通孔，在所述通孔处安装所述油管头三通形成一电缆穿越通道，在所述油管头三通上设置有液压井口防喷器和氮气输入通道，氮气输入通道在注汽作业时通过小直径管持续注入高纯度氮气进入电缆穿越通道，以实现压制高温流体上返的目的，氮气输入通道与液压防喷器共同建立形成井口保护系统。
油管头翼阀设置在所述油管头的上部，所述油管头翼阀与所述油管头形成一三通结构，所述通孔开设在所述油管头翼阀下方的所述油管头的侧壁上。
所述通孔的直径为100mm。
所述油管头的首端与所述防喷器立管的尾端相连，所述隔热油管设置在所述防喷器立管内。
在所述防喷器立管的中部安装有防喷器。
一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置的穿越方法，按照下述步骤进行：
步骤1，在完成油管头和防喷器立管的下入后，在井口处通过大勾配合继续下入两根隔热油管，在下入过程中隔热油管的接箍位置处打上反向接箍护罩，以实现将电缆/液控管线卡在反向接箍护罩上进行固定的目的，将隔热油管的首端下放至井口后通过卡瓦坐落在井口上，电缆/液控管线悬挂器与隔热油管在井口处通过液压钳进行上扣连接后，将电缆/液控管线在井口处进行截断，将被截断的电缆/液控管线与电缆/液控管线悬挂器连接，电缆/液控管线悬挂器上继续连接油管，通过大勾配合下放，直到电缆/液控管线悬挂器坐在油管头上为止；
步骤2，电缆/液控管线悬挂器沿着隔热油管下滑至油管头三通附近，通过专用工具在油管头三通即电缆穿越通道处，将电缆/液控管线悬挂器处的被截断的电缆/液控管线与自油管头三通伸入油管头中的电缆/液控管线进行连接；
步骤3，利用提升短节上提隔热油管A-2的同时，井口人员拉动对接专用工具，将电缆/液控管线自油管头三通即电缆穿越通道处拉出至油管头外；
步骤4，拆掉电缆/液控管线悬挂器、2根隔热油管和反向接箍护罩后，在提升短节处坐上油管挂；
步骤5，下放油管挂的同时，电缆穿越通道处的人员同时下放拉出的电缆/液控管线直到油管挂坐在油管头上为止；
步骤6，对剩余穿越出来的电缆/液控管线进行穿越座封，完成电缆穿越操作。
本发明的有益效果为：与原有电缆井口穿越技术相比，其优点是本发明通过在油管头侧面进行电缆穿越，避开蒸汽吞吐注汽时井口油管挂及采油树下法兰高温区(330℃)，从而实现耐温250℃的高温动力电缆可应用在370℃的高温稠油热采井中，解决了高温动力电缆耐温问题，从而解决了电潜泵注采一体化技术瓶颈，推动了稠油热采电潜泵注采一体化应用脚步，为后期电潜泵注采一体化的大规模推广应用奠定技术基础。
附图说明
图1是本发明的电缆/液控管线井口穿越结构示意图；
图2是本发明的电缆/液控管线操作工艺流程图；
图中：A-1为电缆/液控管线悬挂器，A-2为隔热油管，A-3为高温动力电缆，A-4为反向接箍护罩，A-5为油管头，A-6为油管头三通，B-1为液压井口防喷器，B-2为氮气输入通道，C-1为提升短节，C-2为井口，C-3为防喷器，C-4为油管头翼阀，C-5为防喷器立管；
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
一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置，包括电缆/液控管线悬挂器A-1、隔热油管A-2、高温动力电缆A-3、反向接箍护罩A-4、油管头A-5和油管头三通A-6，电缆/液控管线悬挂器A-1的首端与提升短节C-1相连，电缆/液控管线悬挂器A-1的尾端与隔热油管A-2的首端相连，电缆/液控管线悬挂器A-1坐在井口C-2处，高温动力电缆A-3的尾端贯穿电缆/液控管线悬挂器A-1，且通过反向接箍护罩A-4固定在隔热油管A-2的外壁上，高温动力电缆A-3的首端位于电缆/液控管线悬挂器A-1的上表面处，隔热油管A-2的尾端伸入油管头A-5内，在油管头A-5的侧壁上开设有贯穿油管头A-5侧壁的通孔，在通孔处安装油管头三通A-6形成一电缆穿越通道，在油管头三通A-6上设置有液压井口防喷器B-1和氮气输入通道B-2，氮气输入通道B-2在注汽作业时通过小直径管持续注入高纯度氮气进入电缆穿越通道，以实现压制高温流体上返的目的，氮气输入通道B-2与液压防喷器B-1共同建立形成井口保护系统。
实施例二
在实施例一的基础上，油管头翼阀C-4设置在油管头A-5的上部，油管头翼阀C-4与油管头A-5形成一三通结构，通孔开设在油管头翼阀C-4下方的油管头A-5的侧壁上。
通孔的直径为100mm。
实施例三
在实施例二的基础上，油管头A-5的首端与防喷器立管C-5的尾端相连，隔热油管A-2设置在防喷器立管C-5内。
在防喷器立管C-5的中部安装有防喷器C-3。
实施例四
一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置的穿越方法，按照下述步骤进行：
步骤1，在完成油管头和防喷器立管的下入后，在井口处通过大勾配合继续下入两根隔热油管，在下入过程中隔热油管的接箍位置处打上反向接箍护罩，以实现将电缆/液控管线卡在反向接箍护罩上进行固定的目的，将隔热油管的首端下放至井口后通过卡瓦坐落在井口上，电缆/液控管线悬挂器与隔热油管在井口处通过液压钳进行上扣连接后，将电缆/液控管线在井口处进行截断，将被截断的电缆/液控管线与电缆/液控管线悬挂器连接，电缆/液控管线悬挂器上继续连接油管，通过大勾配合下放，直到电缆/液控管线悬挂器坐在油管头上为止；
步骤2，电缆/液控管线悬挂器沿着隔热油管下滑至油管头三通附近，通过专用工具在油管头三通即电缆穿越通道处，将电缆/液控管线悬挂器处的被截断的电缆/液控管线与自油管头三通伸入油管头中的电缆/液控管线进行连接；
步骤3，利用提升短节上提隔热油管A-2的同时，井口人员拉动对接专用工具，将电缆/液控管线自油管头三通即电缆穿越通道处拉出至油管头外；
步骤4，拆掉电缆/液控管线悬挂器、2根隔热油管和反向接箍护罩后，在提升短节处坐上油管挂；
步骤5，下放油管挂的同时，电缆穿越通道处的人员同时下放拉出的电缆/液控管线直到油管挂坐在油管头上为止；
步骤6，对剩余穿越出来的电缆/液控管线进行穿越座封，完成电缆穿越操作。
工作原理：在稠油热采蒸汽吞吐注汽过程中，井口油管挂及采油树下法兰位置最高温度可达330℃以上，现有高温动力电缆技术最高耐温260℃，电缆井口穿越技术耐温200℃，无法直接应用于稠油热采开发中，因此通过对油管头改造，在油管头翼阀下面新开一个100mm孔道，建立新的三通，也就是电缆穿越通道，高温动力电缆通过新三通进行井口穿越，避开油管挂及采油树下法兰高温点，从而实现高温动力电缆井口穿越，同时在新电缆穿越通道上留有氮气注入通道，在注汽作业过程中持续通过小直径管注入连续的氮气，用于压制高温流体进入电缆穿越通道，进一步降低穿越位置温度，进而解决现有电缆及穿越技术无法满足井口穿越位置耐温370℃的技术瓶颈，同时该技术配套的液压防喷系统可以为作业过程中提供安全保障，符合中国海洋石油海上作业安全要求，为稠油蒸汽吞吐电潜泵注采一体化的顺利实施提供了技术保障；该技术通过配套井下穿越工具与井口安全保护系统相配合，在下井工艺操作流程的规范下，最终完成电缆的井口穿越。
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 (6)
1.一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置，其特征在于：包括电缆/液控管线悬挂器、隔热油管、高温动力电缆、反向接箍护罩、油管头和油管头三通，所述电缆/液控管线悬挂器的首端与提升短节相连，所述电缆/液控管线悬挂器的尾端与所述隔热油管的首端相连，所述电缆/液控管线悬挂器坐在井口处，所述高温动力电缆的尾端贯穿所述电缆/液控管线悬挂器，且通过所述反向接箍护罩固定在所述隔热油管的外壁上，所述高温动力电缆的首端位于所述电缆/液控管线悬挂器的上表面处，所述隔热油管的尾端伸入所述油管头内，在所述油管头的侧壁上开设有贯穿油管头侧壁的通孔，在所述通孔处安装所述油管头三通形成一电缆穿越通道，在所述油管头三通上设置有液压井口防喷器和氮气输入通道，氮气输入通道在注汽作业时通过小直径管持续注入高纯度氮气进入电缆穿越通道，以实现压制高温流体上返的目的，氮气输入通道与液压井口防喷器共同建立形成井口保护系统。
2.根据权利要求1所述的一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置，其特征在于：油管头翼阀设置在所述油管头的上部，所述油管头翼阀与所述油管头形成一三通结构，所述通孔开设在所述油管头翼阀下方的所述油管头的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置，其特征在于：所述通孔的直径为100mm。
4.根据权利要求1所述的一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置，其特征在于：所述油管头的首端与防喷器立管的尾端相连，所述隔热油管设置在所述防喷器立管内。
5.根据权利要求4所述的一种应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置，其特征在于：在所述防喷器立管的中部安装有防喷器。
6.一种如权利要求1所述的应用于370℃热采井的电潜泵电缆井口穿越装置的穿越方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
步骤1，在完成油管头和防喷器立管的下入后，在井口处通过大勾配合继续下入两根隔热油管，在下入过程中隔热油管的接箍位置处打上反向接箍护罩，以实现将电缆/液控管线卡在反向接箍护罩上进行固定的目的，将隔热油管的首端下放至井口后通过卡瓦坐落在井口上，电缆/液控管线悬挂器与隔热油管在井口处通过液压钳进行上扣连接后，将电缆/液控管线在井口处进行截断，将被截断的电缆/液控管线与电缆/液控管线悬挂器连接，电缆/液控管线悬挂器上继续连接油管，通过大勾配合下放，直到电缆/液控管线悬挂器坐在油管头上为止；
步骤2，电缆/液控管线悬挂器沿着隔热油管下滑至油管头三通附近，通过专用工具在油管头三通即电缆穿越通道处，将电缆/液控管线悬挂器处的被截断的电缆/液控管线与自油管头三通伸入油管头中的电缆/液控管线进行连接；
步骤3，利用提升短节上提隔热油管A-2的同时，井口人员拉动对接专用工具，将电缆/液控管线自油管头三通即电缆穿越通道处拉出至油管头外；
步骤4，拆掉电缆/液控管线悬挂器、2根隔热油管和反向接箍护罩后，在提升短节处坐上油管挂；
步骤5，下放油管挂的同时，电缆穿越通道处的人员同时下放拉出的电缆/液控管线直到油管挂坐在油管头上为止；
步骤6，对剩余穿越出来的电缆/液控管线进行穿越座封，完成电缆穿越操作。
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|---|
| 海上稠油多元热流体注采一体化关键技术研究;张华;刘义刚;周法元;邹剑;韩晓冬;;特种油气藏;第24卷(第04期);第171-174页 * |
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| CN114458219A (zh) | 2022-05-10 |
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