一種超稠油開采管柱的研制

裴紅

摘 要：針對遼河油田超稠油套變井日益增多，在熱力開采過程中發(fā)生了大量的套管變形及漏失，引起油井高含水，并向油層倒灌，使油井無法正常生產(chǎn)的現(xiàn)象，研制了一種適用于超稠油開采的管柱，解決了超稠油7"套管變形后，最小內(nèi)徑大于Φ140 mm油井堵水及摻油問題。

關鍵詞：5"套變井 封隔器 工藝管柱

中圖分類號：TE3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0081-01

遼河油田是一個以稠油開采為主的油田，稠油產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%。伴隨著稠油熱采的進行，稠油熱采給后期各種措施作業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)，即在熱力開采過程中發(fā)生了大量的套管變形及漏失，引起油井高含水，并向油層倒灌，使油井無法正常生產(chǎn)。

1 技術現(xiàn)狀

在石油開采作業(yè)中，隨著油田油井頻繁注汽，多輪蒸汽吞吐后，造成套管損壞、變形。因為變形、縮徑后的套管無法通過常規(guī)的井下工具，導致大量高含水油井無法實施機械堵水工藝措施，嚴重影響該類油井的采收率。

目前，針對超稠油出水井，主要以下采用三種處理方法：

（1）常規(guī)堵水管柱和電加熱開采，該工藝管柱堵水后不能實現(xiàn)摻油、洗井等措施。

（2）采用摻油管柱，該管柱主要由加厚篩管、耐高溫Y111型封隔器、Y211型封隔器、泵、篩管和絲堵組成，其原理是用Y111-150型和Y211-150型封隔器封堵出水層位，Y111型封隔器上有一加厚篩管，從套管內(nèi)注入的高溫稀油通過加厚篩管注入到油層與其混合，進行降粘，同時水可通過套管從加厚篩管進入油管，再由泵返出地面，進行洗井措施。雖然該工藝管柱堵水后可實現(xiàn)摻油、洗井等措施，但泵深受到限制，泵必須下到加厚篩管以上，不適宜在壓力低、動液面較低油井中使用。

（3）采用可摻液機械堵水工藝管柱，該管柱主要由大通徑Y111-150型封隔器、大通徑Y211-150型封隔器、高強度摻油篩管、φ114mm油管、φ73mm油管、泵、篩管和絲堵等組成。其原理是將大通徑Y111-150型和Y211-150型封隔器連接在管柱上，根據(jù)現(xiàn)場漏點需要兩個封隔器之間用若干φ114mm油管連接，φ114mm油管中間用若干φ73mm油管或φ50mm油管穿過，形成雙管柱結構，φ114mm油管與φ73mm油管或φ50mm油管之間有可通過流體的環(huán)形空間，Y111型封隔器的上部有一摻油篩管，兩個封隔器封堵了它們之間的套管出水漏點，而兩個封隔器上下的套管又互相連通，這樣就可進行摻稀油降粘和洗井等常規(guī)生產(chǎn)輔助措施。但其不適于超稠油套變出水井中使用。

2008年針對超稠油7”套管變形井，套變后最小內(nèi)徑大于Φ140mm油井由遼河鉆采院和曙光采油廠合作開發(fā)研制了耐高溫Y211-150和套變井Y341-133封隔器，將Y211-150下到套變段以上，Y341-133下到套變段以下，采用空心抽油桿和電加熱方式，實現(xiàn)了該類套變井堵水和開采。但由于電加熱成本比較高及部分套變井Y341-133封隔器后期解封負荷比較大（膠筒高溫碳化后，回收性能差，在套變位置遇阻，只能通過多次試提將膠筒破壞后才能起出）一般在10-15t。

2010年，針對上述問題研制了套變井摻油、堵水一體化管柱，并對套變井Y341-133封隔器結構進行改進，解決套變井封隔器解封負荷大及油井開采成本高的問題，經(jīng)過現(xiàn)場2井次試驗，增油0.6萬t，達到預期效果，具有良好推廣應用價值。

2 套變井摻油、堵水一體化管柱

2.1 管柱構成

管柱主要由3 1/2油管″、導流篩管、Y211大通徑高溫封隔器、Y341高溫套變封隔器、4 1/2″油管、球座、抽油泵等組成。

外管：從下至上依次為絲堵+篩管+球座+Y341高溫套變封隔器+4 1/2″油管+Y211大通徑封隔器。

內(nèi)管：從下至上依次為泵+2 7/8″油管。

內(nèi)外管連接：通過Y211封隔器之上導流篩管連接，導流篩管外扣4 1/2″公，內(nèi)扣27/8″母。

2.2 工作原理

利用大通徑Y211封隔器、Y341高溫套變封隔器和41/2″油管封堵出水段，其中，大通徑Y211封隔器下到套變段以上，Y341高溫套變封隔器下到套變段以下，泵與導流篩管連接，下到4 1/2″油管內(nèi)，Y341之上。

坐封：先上提放管柱坐封Y211封隔器，裝井口后，油管打壓至設計壓力坐封Y341封隔器。

解封：上提管柱。

摻油：從套管環(huán)控摻入，高溫稀油通過油套環(huán)控進入導流篩管，然后通過4 1/2″油管和2 7/8″油管之間進入地層，實現(xiàn)超稠油降粘。

2.3 技術特點

（1）實現(xiàn)超稠油套變井堵水，與常規(guī)管柱相比增加了摻油、洗井等功能。

（2）泵深不受限制，可通過調(diào)節(jié)41/2″油管長度調(diào)節(jié)泵深。

（3）設計了雙膠筒高溫套變封隔器，與常規(guī)套變封隔器相比減少1個膠筒，降低了解封時膠筒與套管摩擦力即降低管柱解封負荷，但封隔器承壓等指標未變。

3 應用情況

該技術于2010年初研制成功，到目前已應用2井次，增油0.6萬余t。其中，杜813-42-63井應用效果最佳。該井2010年9月21日作業(yè)，下入套變井摻油管柱，措施前后對比情況如表1。

目前，日產(chǎn)液27.9，日產(chǎn)油12.7 t，含水54.3%。

4 結語

研制的超稠油套變井摻油管柱，解決了超稠油7"套管變形后，最小內(nèi)徑大于Φ140mm油井堵水及摻油問題。同時該管柱具有洗井測動液面功能。

設計了雙膠筒高溫套變封隔器，與常規(guī)套變封隔器相比減少1個膠筒，降低了解封時膠筒與套管摩擦力即降低管柱解封負荷，但封隔器承壓等指標未變。

參考文獻

[1] 張銳.稠油熱采技術[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999.

[2] 劉萬勇.超稠油熱采套管損壞機理研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2009.

[3] 萬人溥，羅英俊.采油技術手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994.endprint

摘 要：針對遼河油田超稠油套變井日益增多，在熱力開采過程中發(fā)生了大量的套管變形及漏失，引起油井高含水，并向油層倒灌，使油井無法正常生產(chǎn)的現(xiàn)象，研制了一種適用于超稠油開采的管柱，解決了超稠油7"套管變形后，最小內(nèi)徑大于Φ140 mm油井堵水及摻油問題。

關鍵詞：5"套變井 封隔器 工藝管柱

中圖分類號：TE3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0081-01

遼河油田是一個以稠油開采為主的油田，稠油產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%。伴隨著稠油熱采的進行，稠油熱采給后期各種措施作業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)，即在熱力開采過程中發(fā)生了大量的套管變形及漏失，引起油井高含水，并向油層倒灌，使油井無法正常生產(chǎn)。

1 技術現(xiàn)狀

在石油開采作業(yè)中，隨著油田油井頻繁注汽，多輪蒸汽吞吐后，造成套管損壞、變形。因為變形、縮徑后的套管無法通過常規(guī)的井下工具，導致大量高含水油井無法實施機械堵水工藝措施，嚴重影響該類油井的采收率。

目前，針對超稠油出水井，主要以下采用三種處理方法：

（1）常規(guī)堵水管柱和電加熱開采，該工藝管柱堵水后不能實現(xiàn)摻油、洗井等措施。

（2）采用摻油管柱，該管柱主要由加厚篩管、耐高溫Y111型封隔器、Y211型封隔器、泵、篩管和絲堵組成，其原理是用Y111-150型和Y211-150型封隔器封堵出水層位，Y111型封隔器上有一加厚篩管，從套管內(nèi)注入的高溫稀油通過加厚篩管注入到油層與其混合，進行降粘，同時水可通過套管從加厚篩管進入油管，再由泵返出地面，進行洗井措施。雖然該工藝管柱堵水后可實現(xiàn)摻油、洗井等措施，但泵深受到限制，泵必須下到加厚篩管以上，不適宜在壓力低、動液面較低油井中使用。

（3）采用可摻液機械堵水工藝管柱，該管柱主要由大通徑Y111-150型封隔器、大通徑Y211-150型封隔器、高強度摻油篩管、φ114mm油管、φ73mm油管、泵、篩管和絲堵等組成。其原理是將大通徑Y111-150型和Y211-150型封隔器連接在管柱上，根據(jù)現(xiàn)場漏點需要兩個封隔器之間用若干φ114mm油管連接，φ114mm油管中間用若干φ73mm油管或φ50mm油管穿過，形成雙管柱結構，φ114mm油管與φ73mm油管或φ50mm油管之間有可通過流體的環(huán)形空間，Y111型封隔器的上部有一摻油篩管，兩個封隔器封堵了它們之間的套管出水漏點，而兩個封隔器上下的套管又互相連通，這樣就可進行摻稀油降粘和洗井等常規(guī)生產(chǎn)輔助措施。但其不適于超稠油套變出水井中使用。

2008年針對超稠油7”套管變形井，套變后最小內(nèi)徑大于Φ140mm油井由遼河鉆采院和曙光采油廠合作開發(fā)研制了耐高溫Y211-150和套變井Y341-133封隔器，將Y211-150下到套變段以上，Y341-133下到套變段以下，采用空心抽油桿和電加熱方式，實現(xiàn)了該類套變井堵水和開采。但由于電加熱成本比較高及部分套變井Y341-133封隔器后期解封負荷比較大（膠筒高溫碳化后，回收性能差，在套變位置遇阻，只能通過多次試提將膠筒破壞后才能起出）一般在10-15t。

2010年，針對上述問題研制了套變井摻油、堵水一體化管柱，并對套變井Y341-133封隔器結構進行改進，解決套變井封隔器解封負荷大及油井開采成本高的問題，經(jīng)過現(xiàn)場2井次試驗，增油0.6萬t，達到預期效果，具有良好推廣應用價值。

2 套變井摻油、堵水一體化管柱

2.1 管柱構成

管柱主要由3 1/2油管″、導流篩管、Y211大通徑高溫封隔器、Y341高溫套變封隔器、4 1/2″油管、球座、抽油泵等組成。

外管：從下至上依次為絲堵+篩管+球座+Y341高溫套變封隔器+4 1/2″油管+Y211大通徑封隔器。

內(nèi)管：從下至上依次為泵+2 7/8″油管。

內(nèi)外管連接：通過Y211封隔器之上導流篩管連接，導流篩管外扣4 1/2″公，內(nèi)扣27/8″母。

2.2 工作原理

利用大通徑Y211封隔器、Y341高溫套變封隔器和41/2″油管封堵出水段，其中，大通徑Y211封隔器下到套變段以上，Y341高溫套變封隔器下到套變段以下，泵與導流篩管連接，下到4 1/2″油管內(nèi)，Y341之上。

坐封：先上提放管柱坐封Y211封隔器，裝井口后，油管打壓至設計壓力坐封Y341封隔器。

解封：上提管柱。

摻油：從套管環(huán)控摻入，高溫稀油通過油套環(huán)控進入導流篩管，然后通過4 1/2″油管和2 7/8″油管之間進入地層，實現(xiàn)超稠油降粘。

2.3 技術特點

（1）實現(xiàn)超稠油套變井堵水，與常規(guī)管柱相比增加了摻油、洗井等功能。

（2）泵深不受限制，可通過調(diào)節(jié)41/2″油管長度調(diào)節(jié)泵深。

（3）設計了雙膠筒高溫套變封隔器，與常規(guī)套變封隔器相比減少1個膠筒，降低了解封時膠筒與套管摩擦力即降低管柱解封負荷，但封隔器承壓等指標未變。

3 應用情況

該技術于2010年初研制成功，到目前已應用2井次，增油0.6萬余t。其中，杜813-42-63井應用效果最佳。該井2010年9月21日作業(yè)，下入套變井摻油管柱，措施前后對比情況如表1。

目前，日產(chǎn)液27.9，日產(chǎn)油12.7 t，含水54.3%。

4 結語

研制的超稠油套變井摻油管柱，解決了超稠油7"套管變形后，最小內(nèi)徑大于Φ140mm油井堵水及摻油問題。同時該管柱具有洗井測動液面功能。

設計了雙膠筒高溫套變封隔器，與常規(guī)套變封隔器相比減少1個膠筒，降低了解封時膠筒與套管摩擦力即降低管柱解封負荷，但封隔器承壓等指標未變。

參考文獻

[1] 張銳.稠油熱采技術[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999.

[2] 劉萬勇.超稠油熱采套管損壞機理研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2009.

[3] 萬人溥，羅英俊.采油技術手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994.endprint

摘 要：針對遼河油田超稠油套變井日益增多，在熱力開采過程中發(fā)生了大量的套管變形及漏失，引起油井高含水，并向油層倒灌，使油井無法正常生產(chǎn)的現(xiàn)象，研制了一種適用于超稠油開采的管柱，解決了超稠油7"套管變形后，最小內(nèi)徑大于Φ140 mm油井堵水及摻油問題。

關鍵詞：5"套變井 封隔器 工藝管柱

中圖分類號：TE3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0081-01

遼河油田是一個以稠油開采為主的油田，稠油產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%。伴隨著稠油熱采的進行，稠油熱采給后期各種措施作業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)，即在熱力開采過程中發(fā)生了大量的套管變形及漏失，引起油井高含水，并向油層倒灌，使油井無法正常生產(chǎn)。

1 技術現(xiàn)狀

在石油開采作業(yè)中，隨著油田油井頻繁注汽，多輪蒸汽吞吐后，造成套管損壞、變形。因為變形、縮徑后的套管無法通過常規(guī)的井下工具，導致大量高含水油井無法實施機械堵水工藝措施，嚴重影響該類油井的采收率。

目前，針對超稠油出水井，主要以下采用三種處理方法：

（1）常規(guī)堵水管柱和電加熱開采，該工藝管柱堵水后不能實現(xiàn)摻油、洗井等措施。

（2）采用摻油管柱，該管柱主要由加厚篩管、耐高溫Y111型封隔器、Y211型封隔器、泵、篩管和絲堵組成，其原理是用Y111-150型和Y211-150型封隔器封堵出水層位，Y111型封隔器上有一加厚篩管，從套管內(nèi)注入的高溫稀油通過加厚篩管注入到油層與其混合，進行降粘，同時水可通過套管從加厚篩管進入油管，再由泵返出地面，進行洗井措施。雖然該工藝管柱堵水后可實現(xiàn)摻油、洗井等措施，但泵深受到限制，泵必須下到加厚篩管以上，不適宜在壓力低、動液面較低油井中使用。

（3）采用可摻液機械堵水工藝管柱，該管柱主要由大通徑Y111-150型封隔器、大通徑Y211-150型封隔器、高強度摻油篩管、φ114mm油管、φ73mm油管、泵、篩管和絲堵等組成。其原理是將大通徑Y111-150型和Y211-150型封隔器連接在管柱上，根據(jù)現(xiàn)場漏點需要兩個封隔器之間用若干φ114mm油管連接，φ114mm油管中間用若干φ73mm油管或φ50mm油管穿過，形成雙管柱結構，φ114mm油管與φ73mm油管或φ50mm油管之間有可通過流體的環(huán)形空間，Y111型封隔器的上部有一摻油篩管，兩個封隔器封堵了它們之間的套管出水漏點，而兩個封隔器上下的套管又互相連通，這樣就可進行摻稀油降粘和洗井等常規(guī)生產(chǎn)輔助措施。但其不適于超稠油套變出水井中使用。

2008年針對超稠油7”套管變形井，套變后最小內(nèi)徑大于Φ140mm油井由遼河鉆采院和曙光采油廠合作開發(fā)研制了耐高溫Y211-150和套變井Y341-133封隔器，將Y211-150下到套變段以上，Y341-133下到套變段以下，采用空心抽油桿和電加熱方式，實現(xiàn)了該類套變井堵水和開采。但由于電加熱成本比較高及部分套變井Y341-133封隔器后期解封負荷比較大（膠筒高溫碳化后，回收性能差，在套變位置遇阻，只能通過多次試提將膠筒破壞后才能起出）一般在10-15t。

2010年，針對上述問題研制了套變井摻油、堵水一體化管柱，并對套變井Y341-133封隔器結構進行改進，解決套變井封隔器解封負荷大及油井開采成本高的問題，經(jīng)過現(xiàn)場2井次試驗，增油0.6萬t，達到預期效果，具有良好推廣應用價值。

2 套變井摻油、堵水一體化管柱

2.1 管柱構成

管柱主要由3 1/2油管″、導流篩管、Y211大通徑高溫封隔器、Y341高溫套變封隔器、4 1/2″油管、球座、抽油泵等組成。

外管：從下至上依次為絲堵+篩管+球座+Y341高溫套變封隔器+4 1/2″油管+Y211大通徑封隔器。

內(nèi)管：從下至上依次為泵+2 7/8″油管。

內(nèi)外管連接：通過Y211封隔器之上導流篩管連接，導流篩管外扣4 1/2″公，內(nèi)扣27/8″母。

2.2 工作原理

利用大通徑Y211封隔器、Y341高溫套變封隔器和41/2″油管封堵出水段，其中，大通徑Y211封隔器下到套變段以上，Y341高溫套變封隔器下到套變段以下，泵與導流篩管連接，下到4 1/2″油管內(nèi)，Y341之上。

坐封：先上提放管柱坐封Y211封隔器，裝井口后，油管打壓至設計壓力坐封Y341封隔器。

解封：上提管柱。

摻油：從套管環(huán)控摻入，高溫稀油通過油套環(huán)控進入導流篩管，然后通過4 1/2″油管和2 7/8″油管之間進入地層，實現(xiàn)超稠油降粘。

2.3 技術特點

（1）實現(xiàn)超稠油套變井堵水，與常規(guī)管柱相比增加了摻油、洗井等功能。

（2）泵深不受限制，可通過調(diào)節(jié)41/2″油管長度調(diào)節(jié)泵深。

（3）設計了雙膠筒高溫套變封隔器，與常規(guī)套變封隔器相比減少1個膠筒，降低了解封時膠筒與套管摩擦力即降低管柱解封負荷，但封隔器承壓等指標未變。

3 應用情況

該技術于2010年初研制成功，到目前已應用2井次，增油0.6萬余t。其中，杜813-42-63井應用效果最佳。該井2010年9月21日作業(yè)，下入套變井摻油管柱，措施前后對比情況如表1。

目前，日產(chǎn)液27.9，日產(chǎn)油12.7 t，含水54.3%。

4 結語

研制的超稠油套變井摻油管柱，解決了超稠油7"套管變形后，最小內(nèi)徑大于Φ140mm油井堵水及摻油問題。同時該管柱具有洗井測動液面功能。

設計了雙膠筒高溫套變封隔器，與常規(guī)套變封隔器相比減少1個膠筒，降低了解封時膠筒與套管摩擦力即降低管柱解封負荷，但封隔器承壓等指標未變。

參考文獻

[1] 張銳.稠油熱采技術[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999.

[2] 劉萬勇.超稠油熱采套管損壞機理研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2009.

[3] 萬人溥，羅英俊.采油技術手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994.endprint