CN202832453U - 一种sagd生产井单油管泵抽工艺管柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，包括热采井口、套管、连续油管、光杆、高温抽油泵、筛管、组合式油管短节；所述组合式油管短节由多段等长，直径逐级缩小的油管短节通过油管接箍连接组成，其第一段通过油管接箍与连续油管底端密封连接，其第一段位于水平段跟端附近，其最后一段位于水平段趾端附近。借此，本实用新型有利于水平段各段均匀出液，减少自喷，提高泵效，稳定井底压力，并提高单井产量和采收率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种稠油井开采工艺管柱，尤其是涉及一种稠油SAGD开采的单油管泵抽工艺管柱。
背景技术
蒸汽辅助重力泄油（Steam Assisted Gravity Drainage:SAGD）技术是常规注蒸汽技术难以有效开发的特稠油及超稠油油藏的成熟开发技术，在国外加拿大油砂矿区已经得到了广泛的应用，在我国也进入了工业化试验阶段。其工艺原理是在同一油层采用上下叠置的两口水平井形成一个注采井对，上部水平井注汽，下部水平井采油。SAGD开发通常采用泵抽生产，包括两种方式：（1）抽油泵直接下入没有油管的筛管内；（2）筛管内下入单一尺寸的一根油管，抽油泵下入该油管内，该油管伸入水平段趾端。对于第一种方式，由于水平段流动摩擦阻力的影响，抽油泵附近地层流体流动压力与入泵压力之差（流动压差）远远大于距离泵较远的水平段中后段流体的流动压差，因此在生产过程中容易造成泵附近水平段优先出液，形成蒸汽优势通道，长期的生产将引起该部位注采井间汽窜。而对于第二种方式，由于从地层进入水平段筛管环空的流体从油管远端进入油管，因此受到筛管环空摩擦压力降的影响，水平段跟端地层进入环空的流体向油管入口端流动的阻力远远大于油管入口端附近水平段进入的流体阻力，因此油管入口端附近水平段优先出液，形成蒸汽优势通道，长期的生产将引起油管入口端附近附近水平段注采井间汽窜。
为了提高水平段动用程度，实现各段均匀出液，有效防止汽窜，需要一种针对SAGD生产井单油管泵抽过程中的均匀出液工艺管柱，来有效解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种SAGD生产井单油管泵抽过程中的均匀出液工艺管柱，有效防止泵抽过程中水平段出液不均造成的趾端汽窜，提高产量水平和采收率。
本实用新型的技术解决方案是：
一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其中，该工艺管柱包括：
热采井口，包括一连续油管密封与悬挂装置和套管闸阀，该热采井口上方设有地面抽油机；
套管，其顶端与所述井口装置密封连接；
连续油管，其顶端与所述井口装置密封连接，并悬挂于所述套管内部中间位置，该连续油管与所述套管之间形成采油环空；
光杆，位于所述连续油管内部中间，其穿过热采井口和连续油管密封与悬挂装置，与地面抽油机连接；
高温抽油泵，位于所述连续油管内部，其顶端连接在所述光杆底部；
筛管，其跟端与所述套管底端密封连接，其趾端固定连接有一底堵；
组合式油管短节，由多段等长且直径逐级缩小的油管短节经由油管接箍连接组成，其第一段经由油管接箍与连续油管底端密封连接，其第一段位于水平段跟端，其最后一段位于水平段趾端。
上述的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其中，所述组合式油管短节是由四段直径逐级缩小的油管短节组成。
上述的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其中，所述筛管为割缝筛管；所述筛管经由一筛管密封悬挂器与所述套管底端密封连接。
上述的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其中，所述组合式油管短节位于筛管内部。
上述的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其中，所述套管直径为11″，所述筛管直径为9″且长度为450m，所述连续油管直径为7″，所述4段组合式油管短节每段长80m，所述4段组合式油管短节从水平段跟端到趾端方向的直径依次为：6″、5″、4″、3″。
由以上说明得知，本实用新型与现有技术相比较，确实可达到如下的功效：
本实用新型的一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其采用在连续油管的水平段连接直径逐级缩小的组合式油管短节，有效扩大了从水平段跟端到趾端方向的筛管环空流动截面积，水平段跟端地层进入筛管环空的流体向油管入口端流动的阻力得以大大减小，有利于提高水平段跟端地层的出液速度，减少水平段各段出液速度的不均衡性；同时，由于组合式油管短节从水平段趾端到水平段跟端其直径逐级放大，流体自油管入口处流入后，由于从水平段趾端到水平段跟端的油管流动横截面积逐级增大，因此产出流体线性流动速度逐渐下降，有利于稳定油管内流体的动液面，有效抑制因流速过高使得油管内流体直接从泵外流出井口，而发生自喷，产生“连喷带抽”的现象，避免造成生产井泵效大大降低，生产井底流压难以控制的局面。因此，采用本实用新型的管柱结构，有利于水平段各段均匀出液，减少自喷，提高泵效，稳定井底压力，并提高单井产量和采收率。
附图说明
图1为本实用新型的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱较佳实施例的结构示意图。
主要元件标号说明：
1：热采井口 2：连续油管密封与悬挂装置 3：套管闸阀
4：套管 5：光杆 6：高温抽油泵
7：连续油管 8：筛管 9：组合式油管短节
10：底堵 11：筛管密封悬挂器 12：油管接箍
具体实施方式
本实用新型的一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，包括：热采井口、套管、连续油管、光杆、高温抽油泵、筛管及组合式油管短节；热采井口包括一连续油管密封与悬挂装置和套管闸阀，该热采井口上方设有地面抽油机；套管顶端与所述井口装置密封连接；连续油管顶端与所述井口装置密封连接，并悬挂于所述套管内部中间位置，该连续油管与所述套管之间形成采油环空；光杆位于所述连续油管内部中间，其穿过热采井口和连续油管密封与悬挂装置，与地面抽油机连接；高温抽油泵位于所述连续油管内部，其顶端连接在所述光杆底部；筛管的跟端与所述套管底端密封连接，其趾端固定连接有一底堵；组合式油管短节由多段等长且直径逐级缩小的油管短节经由油管接箍连接组成，其第一段经由油管接箍与所述连续油管底端密封连接，其第一段位于水平段跟端，其最后一段位于水平段趾端。
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，为本实用新型的一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，包括：
热采井口1、套管4、连续油管7、光杆5、高温抽油泵6、筛管8、组合式油管短节9。热采井口1包括一连续油管密封与悬挂装置2和套管闸阀3，该热采井口1上方设有地面抽油机；套管4顶端与所述井口装置密封连接；连续油管7顶端与所述井口装置密封连接，并悬挂于所述套管4内部中间位置，该连续油管7与所述套管4之间形成采油环空；光杆5位于所述连续油管7内部中间，其穿过热采井口1和连续油管密封与悬挂装置2，与地面抽油机连接；高温抽油泵6位于所述连续油管7内部，其顶端连接在所述光杆5底部；筛管8跟端与所述套管4底端密封连接，其趾端固定连接有一底堵10；组合式油管短节9由多段等长且直径逐级缩小的油管短节通过油管接箍12连接组成，其第一段通过油管接箍12与连续油管7底端密封连接，其第一段位于水平段跟端附近，其最后一段位于水平段趾端附近。其中较佳的，所述组合式油管短节是由四段直径逐级缩小的油管短节组成。借此，本实用新型的一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其采用在连续油管的水平段连接直径逐级缩小的组合式油管短节，有效扩大了从水平段跟端到趾端方向的筛管环空流动截面积，水平段跟端地层进入筛管环空的流体向油管入口端流动的阻力得以大大减小，有利于提高水平段跟端地层的出液速度，减少水平段各段出液速度的不均衡性。
而所述筛管8为割缝筛管；所述筛管8经由一筛管密封悬挂器11与所述套管4底端密封连接。所述组合式油管短节9位于筛管8内部。
更具体的，上述实施例中的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其一较佳的实施尺寸如下：套管4直径为11″，筛管8直径为9″且长度为450m，连续油管7直径为7″，4段组合式油管短节9每段长80m，4段组合式油管短节9从水平段跟端到趾端方向的直径依次为：6″、5″、4″、3″。
综上所述的本实用新型的一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其采用在连续油管7的水平段连接直径逐级缩小的组合式油管短节9，有效扩大了从水平段跟端到趾端方向的筛管8环空流动截面积，水平段跟端地层进入筛管8环空的流体向油管入口端流动的阻力得以大大减小，有利于提高水平段跟端地层的出液速度，减少水平段各段出液速度的不均衡性；同时，由于组合式油管短节9从水平段趾端到水平段跟端其直径逐级放大，流体自组合式油管短节9入口处流入后，由于从水平段趾端到水平段跟端的油管流动横截面积逐级增大，因此产出流体线性流动速度逐渐下降，有利于稳定油管内流体的动液面，有效抑制因流速过高使得油管内流体直接从高温抽油泵6外流出井口，从而发生自喷，产生“连喷带抽”的现象，造成生产井泵效大大降低，生产井底流压难以控制的局面。因此，采用本实用新型的管柱结构，有利于水平段各段均匀出液，减少自喷，提高泵效，稳定井底压力，并提高单井产量和采收率。
为了进一步说明本实用新型的一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱的特征，利用以下实施例做进一步阐述：
实施例：采用本实用新型SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其中，套管4直径为11″，筛管8直径为9″且长度为450m，连续油管7直径为7″，4段组合式油管短节9每段长80m，4段组合式油管短节9从水平段跟端到趾端方向的直径依次为：6″、5″、4″、3″。与该SAGD井对相邻的另一个SAGD井对，套管4直径为11″，筛管8直径为9″且长度为450m，采用单一尺寸（直径为7″）的连续油管7，连续油管7后端未连接油管短节9，连续油管7直接伸入水平段趾端附近，其长度与所述相邻SAGD井组的连续油管7与4段组合式油管短节9的延伸长度相同。在SAGD生产过程中，两个SAGD井组日产液量稳定在150吨/天，对以上两个井组的生产井井下筛管环空沿程压力进行了测试。对比结果表明，采用连续油管及组合式油管短节的管柱结构下，筛管环空各处流动压力下降幅度小，因此水平段各处的筛管外地层流体进入筛管环空内的流动压差较为均衡；而对于单一尺寸油管条件，由于水平段跟端方向筛管环空的流动压力直线上升，上升幅度远大于连续油管及组合式油管短节情况，因此，水平段跟端方向筛管外地层流体进入筛管环空的流动压差很小，从而流量也很小，而靠近油管入口端方向的流动压差则越来越大。因此生产过程中造成油管入口端附近水平段优先出液。水平段温度测试结果表明，单一尺寸油管条件下，300～450m的水平段环空温度远远高于300m以前的水平段，表明主要出液段在300～450m，水平段动用长度仅为150m；而在连续油管+组合式油管短节的管柱结构下，水平段筛管环空内各点温度变化较小，表明水平段各点出液均匀，水平段动用长度大于400m。由此可见，采用本实用新型SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，确实起到了水平段均匀出液的效果。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其特征在于，该工艺管柱包括：
热采井口，包括一连续油管密封与悬挂装置和套管闸阀，该热采井口上方设有地面抽油机；
套管，其顶端与所述井口装置密封连接；
连续油管，其顶端与所述井口装置密封连接，并悬挂于所述套管内部中间位置，该连续油管与所述套管之间形成采油环空；
光杆，位于所述连续油管内部中间，其穿过热采井口和连续油管密封与悬挂装置，与地面抽油机连接；
高温抽油泵，位于所述连续油管内部，其顶端连接在所述光杆底部；
筛管，其跟端与所述套管底端密封连接，其趾端固定连接有一底堵；
组合式油管短节，由多段等长且直径逐级缩小的油管短节经由油管接箍连接组成，其第一段经由油管接箍与所述连续油管底端密封连接，其第一段位于水平段跟端，其最后一段位于水平段趾端。
2.如权利要求1所述的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其特征在于，所述组合式油管短节是由四段直径逐级缩小的油管短节组成。
3.如权利要求1所述的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其特征在于，所述筛管为割缝筛管；所述筛管经由一筛管密封悬挂器与所述套管底端密封连接。
4.如权利要求1所述的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其特征在于，所述组合式油管短节位于筛管内部。
5.如权利要求1所述的SAGD生产井单油管泵抽工艺管柱，其特征在于，所述套管直径为11″，所述筛管直径为9″且长度为450m，所述连续油管直径为7″，所述4段组合式油管短节每段长80m，所述4段组合式油管短节从水平段跟端到趾端方向的直径依次为：6″、5″、4″、3″。
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| CN106837249A (zh) * | 2015-12-03 | 2017-06-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 采油井 |
| CN112696343A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-23 | 西南石油大学 | 页岩气水平井柱塞举升排水采气井下装置和工作方法 |
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