一種熱採防汙染管柱的製作方法
2023-10-09 18:26:09 1
一種熱採防汙染管柱的製作方法
【專利摘要】本申請涉及一種熱採防汙染管柱，包括順序連接的熱採封隔器、插管密封器、熱採井下開關和第一隔熱油管形成的固定管柱段及可拆管柱段，所述第一隔熱油管上有控制所述第一隔熱油管向油層注熱的注熱閥，所述固定管柱段與所述可拆管柱段根據生產階段不同組合。當可拆管柱段為生產套管、注熱管柱段和採油管柱段時，分別形成試壓、注熱和採油時的一體化管柱，此一體化管柱避免更換注熱管柱和採油管柱時需要多次壓井，壓井液容易汙染油層，減小多輪次吞吐井氣竄風險，提高多元熱流體吞吐效果和經濟效益。
【專利說明】一種熱採防汙染管柱
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種海上採油工程【技術領域】，特別是涉及一種海上稠油熱採油管柱。
【背景技術】
[0002]多元熱流體吞吐是開發海上稠油油田的經濟、有效的技術方法，通過注入多元熱流體，提高油層溫度降低原油粘度，提高原油的流動能力，同時注入的氮氣有助於擴大多元熱流體的波及範圍、增能保壓，注入的二氧化碳對稠油具有溶解、溶脹降粘的作用，達到提高原油採收率的目的。
[0003]由於設備和空間的限制以及電潛泵和電纜無法滿足高溫的需求，目前海上稠油油田熱流體吞吐採用注熱和採油兩根獨立的管柱，也就是注熱時下入注熱管柱，注熱結束轉入生產階段時，將注熱管柱起出，再下入採油管柱；一個吞吐周期就需要完成放注熱管柱、起出注熱管柱、下入採油管柱、起出採油管柱作業。多次作業將發生多次壓井帶來的風險是:一、如果壓井液與地層的配物性不好，容易對油層產生汙染的風險；二、多次壓井，壓井液容易吸收井筒周圍熱量，使近井地帶溫度降低，對油層造成冷傷害，會存在轉抽過程中後開井困難，甚至將油井壓死的風險。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種熱採防汙染管柱，其目的是避免在採油過程中，由於多次更換管柱而導致採油量下降及油品汙染的問題。
[0005]為了實現上述發明目的，本發明採取的技術方案如下:
[0006]一種熱採防汙染管柱，包括順序連接的熱採封隔器、插管密封器、熱採井下開關和第一隔熱油管形成的固定管柱段及可拆管柱段，所述第一隔熱油管上有控制所述第一隔熱油管向油層注熱的注熱閥，所述固定管柱段與所述可拆管柱段根據生產階段不同組合。
[0007]進一步地，所述可拆管柱段為生產套管，所述熱採封隔器懸掛在所述生產套管內，所述熱採封隔器為不帶丟手的熱採封隔器。
[0008]進一步地，所述可拆管柱段為注熱管柱段，所述注熱管柱段一端依次穿過所述熱採封隔器、插管密封器、熱採井下開關的彈片，所述注熱管柱段插入所述熱採井下開關打開形成注熱通道，所述注熱管柱段撥出所述熱採井下開關關閉，注熱通道關閉。
[0009]進一步地，所述注熱管柱段包括順序連接的第二隔熱油管、耐高溫氣舉閥和第一密封插管，所述第一密封插管的下端依次穿過所述熱採染封隔器、所述插管密封器，其下端頂開所述熱採井下開關的彈片形成注液通道；注熱結束，將所述注熱管柱段撥出，所述熱採井下開關彈片復位，所述熱採井下開關關閉。
[0010]進一步地，所述注熱管柱段還包括耐熱井下安全閥，所述耐熱井下安全閥安裝在所述第二隔熱油管上。
[0011]進一步地，所述可拆管柱段為採油管柱段，所述採油管柱段一端依次穿過所述熱採封隔器、插管密封器和熱採井下開關，所述採油管柱段端部插入所述熱採井下開關時，所述熱採井下開關的彈片打開形成採油通道，所述採油管柱段撥出所述熱採井下開關時，所述彈片復位採油通道關閉。
[0012]進一步地，所述採油管柱段包括由生產油管依次連接的堵塞器座、滑套、單向閥、帶孔管和第二密封插管，所述第二密封插管的一端穿過所述熱採染封隔器、所述插管密封器和所述熱採井下開關，其端部頂開所述熱採井下開關的彈片形成採油通道，其端部撥出所述熱採井下開關，彈片復位採油通道關閉。
[0013]優選地，所述採油管柱段包括還包括潛油電泵，所述潛油電泵與所述生產油管和所述堵塞器座通過Y接頭連通。
[0014]優選地，所述採油管柱段還包括井下安全閥，所述井下安全閥安裝在所述生產油管上。
[0015]優選地，所述採油管柱段還包括過電纜封隔器，所述過電纜封隔器安裝在所述井下安全閥和所述堵塞器座之間的所述生產油管上。
[0016]本發明和現有技術相比，具有如下有益效果:
[0017]本發明中的注熱管柱和採油管柱共用熱採封隔器、插管密封器、熱採井下開關和第一隔熱油管形成的固定管柱段，注熱階段，將注熱管柱段與固定管柱段連接，熱採井下開關打開，注熱結束，將注熱管柱段與固定管柱段分離，熱採井下開關關閉。生產階段，將採油管柱段與固定管柱段連接，熱採井下開關打開形成採油通道，採油結束，將採油管柱段撥出，熱採井下開關關閉。避免更換注熱管柱和採油管柱時需要多次壓井，壓井液容易汙染油層，減小多輪次吞吐井氣竄風險，提高多元熱流體吞吐效果和經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是注熱前驗封階段管柱連接示意圖。
[0019]圖2是懸掛階段管柱連接示意圖。
[0020]圖3是熱採階段管柱連接示意圖。
[0021]圖4是安裝有耐高溫井下安全閥的熱採管柱段連接示意圖。
[0022]圖5是採油管柱段連接示意圖。
[0023]圖6是安裝有井下安全閥和過電纜封隔器的採油管柱段連接示意圖。
[0024]附圖標記:1_生產套管、2-普通油管、3-第一熱採封隔器、4-插管密封器、5-熱採井下開關、6-第一隔熱油管、7-均衡注熱閥、8-第二熱採封隔器、9-第二隔熱油管、10-耐高溫氣舉閥、11-第一密封插管、12-生產油管、13-Y接頭、14-堵塞器座、15-潛油電泵、16-滑套、17-單流閥、18-帶孔管、19-第二密封插管、20-耐高溫井下安全閥、21-井下安全閥、22-過電纜封隔器。
【具體實施方式】
[0025]為使本發明的發明目的、技術方案和有益效果更加清楚明了，下面結合附圖對本發明的實施例進行說明，需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例和實施例中的特徵可以相互任意組合。
[0026]本申請的核心思想是海上稠油注熱採油生產過程中，將原來兩根獨立的注熱管柱和採油管柱，設置為兩者共同區段的固定管柱段，根據生產階段需要，將其於管柱段與固定管柱段連接，此管柱形式，避免了生產過程中多次壓井而導致的油品汙染、採油效率及出油率下降的問題。
[0027]本申請的實施例一，如圖3所示，圖3為熱採階段管柱連接示意圖。一種熱採防汙染管柱，在生產套管I的下部內，自上而下順序連接的第二隔熱油管9、耐高溫氣舉閥10、第一密封插管11、第二熱米封隔器8，插管密封器4、熱米井下開關5、第一隔熱油管6，第一隔熱油管6上間隔安裝有均衡注熱閥7。其中，第二熱採封隔器8，插管密封器4、熱採井下開關5、第一隔熱油管6及均衡注熱閥7為固定管柱段；第二隔熱油管9、耐高溫氣舉閥10、第一密封插管11形成的管柱段為注熱管柱段，是在注熱階段後安裝的，連接時，第一密封插管11的下端依次穿過第二熱採封隔器8，插管密封器4、熱採井下開關5，當穿過熱採井下開關5時，第一密封插管11的下端頂開熱採井下開關5的彈片，實現上部注熱管柱段與下部固定管柱段的貫通。其中，第二熱採封隔器8為不帶丟手的熱採封隔器，其丟手在驗封完畢後，和驗封階段的普通油管2 —起起出，如圖2所示。
[0028]為了確保注熱階段的生產安全，優選的一種方式如圖4所示，在圖3的基礎上，在第二隔熱油管9上安裝了耐高溫井下安全閥20。
[0029]本申請的實施例二，參見圖5，自上而下順序連接的生產油管12、堵塞器座14、滑套16、單流閥17、帶孔管18、第二密封插管19、第二熱採封隔器8，插管密封器4、熱採井下開關5、第一隔熱油管6，第一隔熱油管6上間隔安裝有均衡注熱閥7。其中，生產油管12底部和堵塞器座14之間通過Y接頭13的兩個接口連接，Y接頭13的另一個接頭連接潛油電泵15的輸出端。其中，生產油管12、潛油電泵15、堵塞器座14、滑套16、單流閥17、帶孔管18、第二密封插管19為在採油生產階段安裝的採油管柱段，第二熱採封隔器8，插管密封器4、熱米井下開關5、第一隔熱油管6，第一隔熱油管6上間隔安裝有均衡注熱閥7為與注熱階段共用的固定管柱段。
[0030]採油管柱段與固定管柱段連接時，第二密封插管19的下端依次穿過第二熱採封隔器8，插管密封器4到達熱採井下開關5、其下端頂開熱採井下開關5的彈片，形成貫通的採油通道，一個吞吐完成，採油管柱段整體起出，第二密封插管19從熱採井下開關5內撥出，彈片復位，採油通道關閉。在5中潛油電泵15的電纜從生產油管12與生產套管I之間的通過，作為一種優選的方式，可在生產油管12上同時或分別安裝井下安全閥21、過電纜封隔器22，如圖6所示。
[0031]採用上述技術方案的進行海上稠油熱採實施過程的一個吞吐步驟如下:
[0032]步驟一，對固定管柱段進行驗封；具體過程如下:
[0033]將依次連接的第一熱採封隔器3，插管密封器4、熱採井下開關5、間隔安裝有均衡注熱閥7的第一隔熱油管6通過普通油管2下入生產套管I中的指定位置，其中，均衡注熱閥7應與指定油層相對，安放好的管柱如圖1所示；隨後投球、普通油管2打壓至第一熱採封隔器3的坐封壓力，第一熱採封隔器3的卡瓦和密封件相繼坐封，坐封完畢，通過普通油管2和生產套管I的環空打壓進行驗封，驗封過程中保持油壓不洩，環空壓力不降則驗封合格，放掉環空壓力，驗封完畢。
[0034]步驟二，將固定管柱段懸掛在生產套管I上；具體過程如下:
[0035]繼續打油壓至第一熱採封隔器3的丟手壓力，油壓發生突降，使熱採防汙染封隔器丟手成功，過後起出油管和丟手，帶丟有的第一熱採封隔器3變成沒有丟手的第二熱採封隔器8，第二熱採封隔器8連接下部的插管密封器4、熱採井下開關5、間隔安裝有均衡注熱閥7的第一隔熱油管6懸掛在生產套管I內，熱採井下開關5的彈片未被觸及未關閉狀態，管柱的連接狀態如圖2所示。
[0036]步驟三，形成注熱管柱，並注熱流體；具體過程如下:
[0037]將順序連接的第二隔熱油管9、耐高溫氣舉閥10、第一密封插管11、下入生產套管I中，第一密封插管11的底部穿過第二熱採封隔器8及插管密封器4到達熱採井下開關5、並頂熱採井下開關5，形成注熱通道，形成如圖3所示的注熱管柱，並從第二隔熱油管9頂部向注熱管柱內注熱流體。
[0038]步驟四，注熱完成，進行悶井、放噴。
[0039]步驟五，悶井、放噴完成後，將第一密封插管11及與其連接的第二隔熱油管9、耐高溫氣舉閥10提出生產套管1，由於第一密封插管11撥出熱採井下開關5，彈片復位，熱採井下開關5關閉；
[0040]步驟六，安裝採油管柱段，形成採油通道，並開啟潛油電泵15抽取油料。具體過程為:自上而下順序連接的生產油管12、堵塞器座14、滑套16、單流閥17、帶孔管18、第二密封插管19下入生產套管I內，第二密封插管19的底部依次通過第二熱採封隔器8，插管密封器4、到達熱採井下開關5，並頂開熱採井下開關5的彈片形成貫通的採油通道，採油管道形成後，開啟潛油電泵15，泵抽採油管柱內的油料，形成的採油管柱如圖5所示。
[0041]步驟七，完成泵抽，準備轉入下一輪吞吐時，上提採油管柱段，熱採井下開關5的彈片復位，熱採井下開關5關閉，管柱恢復到如圖2所示的第二熱採封隔器8懸掛在生產套管I的狀態。
[0042]雖然本發明所揭示的實施方式如上，但其內容只是為了便於理解本發明的技術方案而採用的實施方式，並非用於限定本發明。任何本發明所屬【技術領域】內的技術人員，在不脫離本發明所揭示的核心技術方案的前提下，可以在實施的形式和細節上做任何修改與變化，但本發明所限定的保護範圍，仍須以所附的權利要求書限定的範圍為準。
【權利要求】
1.一種熱採防汙染管柱，其特徵在於:包括順序連接的熱採封隔器、插管密封器、熱採井下開關和第一隔熱油管形成的固定管柱段及可拆管柱段，所述第一隔熱油管上有控制所述第一隔熱油管向油層注熱的注熱閥，所述固定管柱段與所述可拆管柱段根據生產階段不同組合。
2.如權利要求1所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述可拆管柱段為生產套管，所述熱採封隔器懸掛在所述生產套管內，所述熱採封隔器為不帶丟手的熱採封隔器。
3.如權利要求1所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述可拆管柱段為注熱管柱段，所述注熱管柱段一端依次穿過所述熱採封隔器、插管密封器、熱採井下開關的彈片，所述注熱管柱段插入所述熱採井下開關打開形成注熱通道，所述注熱管柱段撥出所述熱採井下開關關閉，注熱通道關閉。
4.如權利要求3所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述注熱管柱段包括順序連接的第二隔熱油管、耐高溫氣舉閥和第一密封插管，所述第一密封插管的下端依次穿過所述熱採染封隔器、所述插管密封器，其下端頂開所述熱採井下開關的彈片形成注液通道；注熱結束，將所述注熱管柱段撥出，所述熱採井下開關彈片復位，所述熱採井下開關關閉。
5.如權利要求3所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述注熱管柱段還包括耐熱井下安全閥，所述耐熱井下安全閥安裝在所述第二隔熱油管上。
6.如權利要求1所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述可拆管柱段為採油管柱段，所述採油管柱段一端依次穿過所述熱採封隔器、插管密封器和熱採井下開關，所述採油管柱段端部插入所述熱採井下開關時，所述熱採井下開關的彈片打開形成採油通道，所述採油管柱段撥出所述熱採井下開關時，所述彈片復位採油通道關閉。
7.如權利要求6所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述採油管柱段包括由生產油管依次連接的堵塞器座、滑套、單向閥、帶孔管和第二密封插管，所述第二密封插管的一端穿過所述熱採染封隔器、所述插管密封器和所述熱採井下開關，其端部頂開所述熱採井下開關的彈片形成採油通道，其端部撥出所述熱採井下開關，彈片復位採油通道關閉。
8.如權利要求6或7所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述採油管柱段包括還包括潛油電泵，所述潛油電泵與所述生產油管和所述堵塞器座通過Y接頭連通。
9.如權利要求8所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述採油管柱段還包括井下安全閥，所述井下安全閥安裝在所述生產油管上。
10.如權利要求6或7或9所述的熱採防汙染管柱，其特徵在於:所述採油管柱段還包括過電纜封隔器，所述過電纜封隔器安裝在所述井下安全閥和所述堵塞器座之間的所述生產油管上。
【文檔編號】E21B43/24GK104453815SQ201410663827
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】孫永濤, 劉花軍, 趙利昌, 胡厚猛, 楊秋榮, 馬增華, 顧啟林, 劉海濤, 王通, 張偉 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務股份有限公司