CN206785373U

CN206785373U - 油田酸化措施中使用的小排量注酸装置

Info

Publication number: CN206785373U
Application number: CN201720296610.XU
Authority: CN
Inventors: 杨琪; 冯兴武; 刘洪涛; 蒋尔梁; 汪斌; 李影; 郑桐
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Henan Oilfield Branch Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Petroleum Engineering Technology Research Institute of Sinopec Henan Oilfield Branch Co
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2017-12-22
Anticipated expiration: 2027-03-24

Abstract

本实用新型涉及油田酸化措施中使用的小排量注酸装置。油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，包括耐酸注入泵，所述耐酸注入泵设有两台以上，各台耐酸注入泵并联设置且各台耐酸注入泵分别连接有单独的控制装置。使用时，可以根据需要采用一只耐酸注入泵或者同时开启两台以上耐酸注入泵，从而使注入压力和排量满足使用需求，通过各耐酸注入泵各自的控制装置，能够分别对相应的耐酸注入泵进行控制，调节灵活，适应性好。

Description

油田酸化措施中使用的小排量注酸装置

技术领域

本实用新型涉及油田酸化措施中使用的小排量注酸装置。

背景技术

油田在老区稳产和挖潜过程中，由于物性差，注入压力高，措施启动压力高，常会导致酸化措施无效或失败。

申请号为201620019632.7、授权公告号为CN 205314976 U的中国专利公开的一种自动配酸高压注入撬，是一种装有一套供液混配系统和高压注入系统的撬装设备，供液混配过程中可以同时进行高压注入工作，撬上安装有酸液吸入装置、清水吸入装置、干添入罐装置、搅拌混合储存装置以及高压注入装置等设备，可通过调节安装在控制台上耐酸泵、清水泵马达的转速旋钮，达到控制耐酸泵、清水泵吸入液体的流量，进而实现随时改变酸液配比的功能，控制系统可以实现酸液混合过程中干粉物质的添加与混合、操作者随时设置酸液配比的混合、混合液同时吸入和高压排出等一系列功能，液位控制系统自动控制离心泵转速进而控制罐内液体体积。但是，目前情况下，欠注层大部分厚度在1-7m，隔层薄，在现有泵车最小注入排量下（150L/min）注入压力高，甚至注不进，且当注入压力超过地层破裂压力，还有压开泥岩隔层或窜层的风险，易导致酸化有效率低和措施效果差。

另外，授权公告号为CN 205154105 U的中国专利公开了一种注水井小排量连续酸化解堵设备系统，包括储水罐、管道增压泵、配液罐、耐酸注入泵及连接管线；配水间注水管线阀门经管线连接至储水罐，储水罐、管道增压泵、配液罐、耐酸注入泵经管线顺次连接，耐酸注入泵经注入管线连接至注水井井口阀门，阀门接入井内油管。该系统采用小排量连续注入，增加酸液的有效作用时间和距离，利于解除近井及油层堵塞，提高解堵效果。但是，上述小排量连续酸化解堵设备系统使用时会出现耐酸注入泵虽然已达到最大排量，但是注入压力仍低于设计最高压力的情况，不但影响了作业效率，而且在某些情况下会导致压力和排量无法满足措施需求的问题，适应性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，解决现有技术中的小排量注酸装置作业效率低、适应性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型中采用的技术方案是：

方案1：油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，包括耐酸注入泵，所述耐酸注入泵设有两台以上，各台耐酸注入泵并联设置且各台耐酸注入泵分别连接有单独的控制装置。

方案2：根据方案1所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，所述控制装置包括用于驱动耐酸注入泵的变频电机和与变频电机连接的变频控制系统。

方案3：根据方案1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，耐酸注入泵的进液口连接有储液缓冲罐。

方案4：根据方案3所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，所述储液缓冲罐设有两只以上，各只储液缓冲罐设有共同的出液口，各储液缓冲罐的底部通过连通管道连通而形成连通器结构，各台耐酸注入泵的进液口与储液缓冲罐的所述出液口连通。

方案5：根据方案3所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，所述储液缓冲罐设有液位控制器，储液缓冲罐的进液口与离心式供酸泵连接，所述液位控制器与离心式供酸泵控制连接。

方案6：根据方案1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，所述耐酸注入泵的流量Q=35-75L/min。

方案7：根据方案1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，所述耐酸注入泵为柱塞泵。

方案8：根据方案1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，所述小排量注酸装置设有与耐酸注入泵的出液口相通的调压溢流阀。

方案9：根据方案1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，小排量注酸装置包括底座，底座上设有控制室和吊装结构。

方案10：根据方案9所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，各台耐酸注入泵的出液口设有电控压力表，控制室内设有与电控压力表连接的压力显示装置。

有益效果：本实用新型采用上述技术方案，油田酸化措施中使用的小排量注酸装置的耐酸注入泵设有两台以上，各台耐酸注入泵并联设置且各台耐酸注入泵分别连接有单独的控制装置，使用时，可以根据需要采用一只耐酸注入泵或者同时开启两台以上耐酸注入泵，从而使注入压力和排量满足使用需求，通过各耐酸注入泵各自的控制装置，能够分别对相应的耐酸注入泵进行控制，调节灵活，适应性好。

附图说明

图1是本实用新型中油田酸化措施中使用的小排量注酸装置的一个实施例的结构示意图。

图中各附图标记对应的名称为：10-底座，20-控制室，21-人工操控系统，22-变频系统，23-工具柜，24-观察窗，31-耐酸高压注酸泵，32-三相异步变频调速电动机，33-储液缓冲罐，34-离心式供酸泵，35-耐酸电磁流量计，36-进液管汇，37-排液管汇，38-液位控制器，39-单向阀，40-耐酸球阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型油田酸化措施中使用的小排量注酸装置的一个实施例如图1所示，主要用于酸化储层厚度小（≤7m）、渗透率较差（≤50×10^-3μm²m）的储层的酸化解堵，包括底座10，底座10的长度方向的一侧设有控制室20，另一侧设有注酸设备。其中控制室20内设有人工操控系统21、变频系统22和工具柜23等，控制室20朝向注酸设备的一侧设有观察窗24。注酸设备包括（1）、作为耐酸注入泵的两台耐酸高压注酸泵31，主要参数：单台出口压力工作P=32Mpa，流量Q=35-75L/min，泵转速为360r/min，泵行程为75mm，柱塞直径为35mm，带超细进水过滤保护，该泵为三缸曲轴柱塞泵，为固定式齿轮传动，泵体为卧式，进、排液阀采用组合式，阀组装拆维护方便，泵组整体结构紧凑、体积小、操作简单、运行平稳可靠；（2）、用于驱动耐酸注入泵的三相异步变频调速电动机32，动力为55KW，恒转矩调速范围：5-50Hz，恒功率调速范围：50-100Hz.；泵体、缸套采用316L不锈钢，阀芯、阀座采用17-4PH不锈钢，柱塞镀炭化钨合金。（3）、两只采用PPR板自制的储液缓冲罐33，总容积1.5m³；（4）、离心式供酸泵34一台，功率4KW；（5）、耐酸电磁流量计35一套；（6）、进液管汇36、排液管汇37各1套；（7）、一套液位控制器38；（8）、相应的管道、阀门、电控压力表（图中未示出），电控压力表与控制室20内设置的压力显示装置连接，可读取当前状态下的泵注压力。（9）强制润滑风冷系统，以保证泵组在低速大负荷下也能连续可靠工作。为了便于野外移动作业，底座10上设有吊装结构。当然，在本实用新型的其他实施例中，主要注酸设备的参数可以根据实际情况进行调整。

注酸设备中，离心式供酸泵34在相应的供酸泵电机的驱动下运行，其进液口设有耐酸球阀40，用于与相应的供液罐车连通，其出液口与其中一只储液缓冲罐33连通，各只储液缓冲罐33的底部通过连通管道连通而形成连通器结构，各只储液缓冲罐33设有共同的出液口，各台耐酸注入泵的进液口通过进液管汇36与储液缓冲罐33的出液口连通并且设有流量计，进液管汇36与各台耐酸注入泵之间设有耐酸球阀40。各台耐酸注入泵的出液口分别连接有电控压力表、单向阀39和耐酸球阀40，然后通过排液管汇37与油田井口连通。另外，储液缓冲罐33设有液位控制器38，储液缓冲罐33的进液口与离心式供酸泵34连接，液位控制器38与离心式供酸泵34控制连接，储液缓冲罐33充满酸液后，液位控制器38控制离心式供酸泵34停止工作，可实现酸液的密闭连续供应，避免更换酸液导致的临时停机或注酸中断，同时能够防止罐内酸液灌满溢出和酸雾挥发，保护大气环境和施工人员健康。

小排量注酸装置还设有与耐酸注入泵的出液口相通的调压溢流阀，该调压溢流阀为泵装调压溢流阀，可实现超压自动保护功能，当泵注压力超过设计压力的5%时，该装置会自动保护并停机，防止超压破坏地层结构；泵装调压溢流阀也能很轻松灵敏调节压力，能使泵压力在1-32Mpa之间任意调节压力。

作业时，操作人员进入控制室20，控制离心式供酸泵34将酸液抽吸到储液缓冲罐33，待酸液达充满时，再调节变频控制系统，无级调速启动用于驱动耐酸注入泵的变频电机，从而调节泵注排量，将储液缓冲罐33内的酸液泵注入井内。具体过程如下：

1、吊装小排量注酸装置运输和吊装至井场，使装置出口端靠近井口；

2、连接380V、120KW电源至小排量注酸装置；

3、设置调压溢流阀，将压力调制酸化施工设计要求的泵注压力；

4、连接井口至小排量注酸装置出口的管路，关闭井口阀门，并用小排量注酸装置按酸化施工设计泵注压力的1.25倍进行试压，5min内地面管线压力不降为合格，确保装置和地面管线不刺漏；

5、连接酸液储液罐至小排量注酸装置的进液口，在控制室20内开启离心式供酸泵34，将储液罐内的酸液泵注到小排量注酸装置上的储液缓冲罐33，直至供酸泵自动停止，即酸液灌满；

6、在控制室20内启动一台耐酸高压注酸泵31，缓慢调节变频控制器，从而实现泵注排量的调节，同时观察电控压力表，当泵注压力接近或超过设计最高压力时，调节变频控制器，降低泵注排量，从而控制压力不超过设计最高压力值；

7、若在单泵最大排量下施工压力仍低于设计最高压力，则开启另外一台耐酸高压注酸泵31，与前泵并联一起泵注，操作方法与6相同，不再累述；

8、当酸液泵注完毕，调节变频控制器至最小，关闭泵组电源，再关闭井口阀门，打开泄压阀，释放地面管线压力；

9、拆卸地面管线及装置，吊装装置离开。

本实用新型在油水井酸化注入过程中，一是采用耐酸的柱塞泵替代酸化泵车，将酸液在小于常规酸化泵车注入排量的条件下注入井内，完成酸化施工。相比常规酸化泵车施工，它注入排量低，降低排量可有效降低注入压力，既实现酸化解堵，又可避免高压注入压窜地层；二是在酸液中添加长效酸化缓蚀剂。由于排量低，酸化施工时间长（小排量酸化为6-96小时，常规酸化2-19小时），酸液与设备和井下管柱接触的时间也会增加，相应腐蚀总量也会加剧，长期施工可能会导致设备故障、管柱脱落等情况发生，因此在酸液中设计加入了1%长效酸化缓蚀剂，可有效降低酸液对设备和管柱的腐蚀，从而实现长期小排量注酸工艺。

使用上述小排量注酸装置的实施例1：

河南油田老区双河北块核桃园组核三段Ⅳ油组的一口注水井，井深：1788.0-1789.2，欠注，需要酸化。该层厚度只有1.2m，小于3m。以往酸化措施在常规酸化泵车最小排量150L/min下注入压力高达26MPa，已经超过地层破裂压力25MPa，无法继续完成酸化施工。为了避免压开地层，再次酸化采用小排量注酸工艺，采用耐酸的柱塞泵替代酸化泵车，将酸液在小于常规酸化泵车注入排量的条件下注入井内，设计注酸排量为35-150 L/min，注酸压力不超过24MPa，当注酸压力超过24MPa时停泵，待压力下降后继续泵注。酸液用量设计为100m³，预计泵注时间为16小时，在酸化实施过程中采用耐酸高压柱塞泵注酸排量平均为80L/min，注酸压力为22.8MPa，历时20.8小时，注入酸液100m³，酸化注入工艺取得成功。

使用上述小排量注酸装置的实施例2：

河南油田老区张店区块的一口注水井，注水目的层为核桃园组核二段Ⅱ油组某小层（井深1887.9-1889.6m），措施前该井在泵压24MPa注不进水，需要采取酸化解堵。该井层厚仅1.7m，常规酸化泵车注入施工压力高，有酸窜的风险。为了避免酸窜地层，此次酸化采用小排量注酸工艺，采用耐酸的柱塞泵替代酸化泵车，将酸液在小于常规酸化泵车注入排量的条件下注入井内，设计注酸排量为35-150 L/min，注酸压力不超过25MPa，当注酸压力超过25MPa时停泵，待压力下降后继续泵注。酸液用量设计为58m³，预计泵注时间为19.3小时，在酸化实施过程中采用耐酸高压柱塞泵，注酸排量平均为80L/min，注酸压力为22.8MPa，历时12小时，注入酸液58m³，酸化注入工艺取得成功。

使用上述小排量注酸装置的实施例3：

河南油田老区井楼区块的一口注水井，注水目的层为核桃园组核三段Ⅳ油组某小层（井深910.4-911.6m），措施前该井在泵压12MPa注不进水，需要采取酸化解堵。该井层厚仅1.7m，常规酸化泵车注入施工压力高，有酸窜的风险。为了避免酸窜地层，此次酸化采用小排量注酸工艺，采用耐酸的柱塞泵替代酸化泵车，将酸液在小于常规酸化泵车注入排量的条件下注入井内，设计注酸排量为35-150 L/min，注酸压力不超过12.5MPa，当注酸压力超过12.5MPa时停泵，待压力下降后继续泵注。酸液用量设计为88m³，预计泵注时间为15小时。在酸化实施过程中采用耐酸高压柱塞泵，注酸排量平均为100L/min，注酸压力为12MPa，历时14.6小时，注入酸液88m³，酸化注入工艺取得成功。

使用上述小排量注酸装置的实施例4：

河南油田老区张店区块核桃园组核二段Ⅳ油组的一口注水井，目前Ⅳ油组某小层（井深：1821.0-1823.5）欠注，需要酸化。该层厚度只有2.5m，小于3m。为了避免压开地层，此次酸化采用小排量注酸工艺，采用耐酸的柱塞泵替代酸化泵车，设计注酸排量为35-150 L/min，注酸压力不超过26MPa，当注酸压力超过26MPa时停泵，待压力下降后继续泵注。酸液用量设计为90m³，预计泵注时间为15小时，在酸化实施过程中采用耐酸高压柱塞泵注酸排量平均为40L/min，注酸压力为24.8MPa，历时37.5小时，注入酸液90m³，酸化注入工艺取得成功。

使用上述小排量注酸装置的实施例5：

河南油田老区江河区块的一口注水井，注水目的层为核桃园组核三段Ⅵ油组某小层（井深1930.2-1932.9m），措施前该井在泵压26MPa下注不进水，需要采取酸化解堵。该井层厚仅2.7m，常规酸化泵车注入施工压力高，有酸窜的风险。为了避免酸窜地层，此次酸化采用小排量注酸工艺，采用耐酸的柱塞泵替代酸化泵车，设计注酸排量为35-150L/min，注酸压力不超过28MPa，当注酸压力超过28MPa时停泵，待压力下降后继续泵注。酸液用量设计为135m³，预计泵注时间为22.5小时，在酸化实施过程中采用耐酸高压柱塞泵注入，注酸排量平均为90L/min，注酸压力为26.8MPa，历时25小时，注入酸液135m³，酸化注入工艺取得成功。

在上述实施例中，耐酸注入泵采用三缸曲轴的耐酸高压柱塞泵，并且设有两只，两只耐酸高压柱塞泵通过进液管汇36与储液缓冲罐33连通。在本实用新型的其他实施例中，耐酸注入泵的数量也可以采用三只以上，各耐酸注入泵也可以连接单独的储液缓冲罐33，当然，在不需要更换酸液的情况下，也可以不设置储液缓冲罐33。另外，耐酸注入泵也可以替换为柱塞泵以外的其他形式，能够满足装置使用要求即可。

Claims

1.油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，包括耐酸注入泵，其特征在于：所述耐酸注入泵设有两台以上，各台耐酸注入泵并联设置且各台耐酸注入泵分别连接有单独的控制装置。

2.根据权利要求1所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：所述控制装置包括用于驱动耐酸注入泵的变频电机和与变频电机连接的变频控制系统。

3.根据权利要求1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：耐酸注入泵的进液口连接有储液缓冲罐。

4.根据权利要求3所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：所述储液缓冲罐设有两只以上，各只储液缓冲罐设有共同的出液口，各储液缓冲罐的底部通过连通管道连通而形成连通器结构，各台耐酸注入泵的进液口与储液缓冲罐的所述出液口连通。

5.根据权利要求3所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：所述储液缓冲罐设有液位控制器，储液缓冲罐的进液口与离心式供酸泵连接，所述液位控制器与离心式供酸泵控制连接。

6.根据权利要求1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：所述耐酸注入泵的流量Q=35-75L/min。

7.根据权利要求1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：所述耐酸注入泵为柱塞泵。

8.根据权利要求1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：所述小排量注酸装置设有与耐酸注入泵的出液口相通的调压溢流阀。

9.根据权利要求1或2所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：小排量注酸装置包括底座，底座上设有控制室和吊装结构。

10.根据权利要求9所述的油田酸化措施中使用的小排量注酸装置，其特征在于：各台耐酸注入泵的出液口设有电控压力表，控制室内设有与电控压力表连接的压力显示装置。