稠油熱采特種井口工藝技術(shù)研究

摘 要：稠油油藏開采進(jìn)入中后期，為了進(jìn)一步提高原油采收率，進(jìn)行了多種新工藝、新技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用，為了適應(yīng)新形勢(shì)的需求，遼河油田科研人員針對(duì)當(dāng)前開發(fā)中應(yīng)用的蒸汽驅(qū)、SAGD、水平井等新技術(shù)自主研制了一系列特種井口，從注汽、生產(chǎn)、測(cè)試幾個(gè)方面，形成了具有遼河油田特色的工藝技術(shù)，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。該系列特種井口的研制成功為蒸汽驅(qū)、SAGD、水平井技術(shù)的順利進(jìn)行提供了技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：蒸汽驅(qū)；特種井口；堵塞裝置

針對(duì)普通井口在新工藝，新技術(shù)應(yīng)用中所存在的問題，我們?cè)谔胤N井口研制過程中，首先進(jìn)行理論研究計(jì)算，其次對(duì)井口材料進(jìn)行了優(yōu)選，第三和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，對(duì)井口結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。使之既能夠滿足新工藝新技術(shù)的特殊要求，又能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)作業(yè)要求，做到操作簡(jiǎn)單，安全實(shí)用。

1 蒸汽驅(qū)注汽井口研制

1.1 蒸汽驅(qū)注汽井口結(jié)構(gòu)

蒸汽驅(qū)注汽井口主要由大四通、異徑法蘭、隔熱管懸掛器及熱采閘閥四大部分組成。熱采閘閥的閥體材料采用30CrMo，密封圈用螺紋連接在閥體上，采用楔式鋼性單閘板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更適用于高溫狀態(tài)，便于補(bǔ)償材料熱脹冷縮，使閥門性能可靠、壽命長。

1.2 蒸汽驅(qū)注汽井口特點(diǎn)

蒸汽驅(qū)注汽井口采用油管懸掛器和異徑法蘭采用分體式設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)不壓井作業(yè)。油管懸掛器與大四通之間采用多級(jí)密封。油管懸掛器內(nèi)堵塞器設(shè)計(jì)，可直接從測(cè)試閥門下入堵塞器堵頭堵住油管懸掛器，實(shí)現(xiàn)蒸汽驅(qū)注汽過程中采油樹的帶壓更換。

2 雙管注汽井口研制

2.1 雙管注汽井口結(jié)構(gòu)

該雙管注汽井口主要由大四通、雙管四通、隔熱管懸掛器及熱采閘閥四大部分組成。內(nèi)外管雙流道互不干擾，在井口處不需采用任何密封件就使兩流道有效分割開。

2.2 雙管注汽井口特點(diǎn)

雙管注汽井口裝置是水平井注汽開采地面控制設(shè)備的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)水平井段的腳跟和腳尖的均勻注汽的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備。水平井雙管注汽井口在高溫、高壓注汽過程中具有可靠的長效密封與耐沖擊性能，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，體積小，操作方便，閘門開關(guān)靈活。

3 蒸汽驅(qū)采油井口研制

3.1 蒸汽驅(qū)采油井口結(jié)構(gòu)

蒸汽驅(qū)采油井口由套管法蘭、大四通、油管懸掛器、熱采閘閥、小四通等零部件組成。其閘閥為手動(dòng)楔式單閘板雙面強(qiáng)制密封閘閥，具有結(jié)構(gòu)新穎、密封可靠、操作扭矩小等特點(diǎn)。整套井口主要零部件均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼和不銹鋼制成，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)。

3.2 蒸汽驅(qū)采油井口特點(diǎn)

蒸汽驅(qū)采油井口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，閘門開關(guān)靈活；穩(wěn)定性、耐沖蝕性及長效密封性能均有大副度提高，同時(shí)可確保不壓井更換采油樹及井下注汽管柱等高溫不壓井作業(yè)的實(shí)施，避免地下油藏的冷傷害，提高蒸汽驅(qū)開采效果。

4 高溫環(huán)空測(cè)試井口研制

4.1 高溫環(huán)空測(cè)試井口結(jié)構(gòu)

高溫環(huán)空測(cè)試井口主要由套管法蘭、大四通、偏心體、熱采閘閥、連接主體等零部件組成。其閘閥為手動(dòng)楔式單閘板密封閘閥，具有結(jié)構(gòu)新穎、密封可靠、操作扭矩小等特點(diǎn)。整套井口主要零部件均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼和不銹鋼制成，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)。

4.2 蒸汽驅(qū)采油井口特點(diǎn)

高溫環(huán)空測(cè)試井口裝置是蒸汽驅(qū)開采過程中，采油井地面控制設(shè)備的重要組成部分。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，閘門開關(guān)靈活；穩(wěn)定性、耐沖蝕性及高溫密封性能均可以滿足蒸汽驅(qū)采油井高溫測(cè)試要求。

本井口裝置連接主體與大四通采用法蘭連接，且連接主體內(nèi)設(shè)計(jì)有偏心體，通過高溫軸承坐于連接主體內(nèi)，測(cè)試時(shí)，當(dāng)發(fā)生測(cè)試電纜纏繞管柱時(shí)，可以以套管或油管中心為軸轉(zhuǎn)動(dòng)管柱解卡。兩者之間采用高溫氟橡膠密封圈密封，從而確保了采油過程中高溫長效密封。而且生產(chǎn)主閥可以保證采油過程中發(fā)生光桿或抽油桿突然斷脫時(shí)，及時(shí)關(guān)閉井口，防止意外發(fā)生。

5 多分支雙管采油井口研制

5.1 多分支雙管采油井口結(jié)構(gòu)

多分支雙管采油井口裝置主要由套管法蘭、大四通、小四通、油管懸掛器、平板閘閥等零部件組成。井口采用六個(gè)閘閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大小四通直接相連，兩個(gè)主閥各管一路，位于小四通上，主、副兩級(jí)油管懸掛器分別懸掛于大四通內(nèi)。

5.2 分支井雙管采油井口特點(diǎn)

分支井雙管采油井口兩個(gè)主閥各管一路，位于小四通上，主、副兩級(jí)油管懸掛器分別懸掛于大四通內(nèi)。能夠滿足機(jī)械、電潛泵兩套采油生產(chǎn)作業(yè)需求；其次考慮井口的安全性能要求；第三，井口的通用性，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

6 雙管測(cè)試井口

6.1 雙管測(cè)試井口結(jié)構(gòu)

井口主要由1個(gè)油管閥和2個(gè)套管閥（均為平板閥）、測(cè)試閥、主閥（內(nèi)置式平板閘閥）、大四通、23/8″油管懸掛器、雙管四通、光桿密封器及31/2″油管懸掛器等組成。

雙管四通的主閥采用內(nèi)置式平板閘閥，在正常生產(chǎn)時(shí)處于全開狀態(tài)。作業(yè)時(shí)在沒有抽油桿的情況下，關(guān)閉主閥可更換平板閥（油管閥）或光桿密封器。主體采用四通本體硬密封，密封性能好，使用壽命長。主、副油管掛采用鑲嵌式一體化設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)單，可靠性高。主、副管采用雙直結(jié)構(gòu)，測(cè)試儀器可直接垂直下入，并且主、副管可以獨(dú)立作業(yè)，互不干擾。

6.2 雙管測(cè)試井口特點(diǎn)

進(jìn)行油井產(chǎn)液剖面測(cè)試時(shí)，測(cè)試儀器較長，一般雙管測(cè)試井口無法通過，并且由于是長期連續(xù)測(cè)試，需要主管（31/2″油管）副管（23/8″測(cè)試管）可以獨(dú)立作業(yè)，互不影響，可以提高效率及測(cè)試的連續(xù)性，所以該井口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮了以上特點(diǎn)，主副管采用雙直結(jié)構(gòu)，測(cè)試儀器可以直接垂直下入，并且主、副管柱可以獨(dú)立作業(yè)，相互不受影響。既滿足測(cè)試要求，又可以實(shí)現(xiàn)檢泵及更換副管等作業(yè)的要求。

7 SAGD注采一體井口

7.1 SAGD注采一體井口結(jié)構(gòu)

SAGD注采一體井口由套管法蘭、雙管四通、油管懸掛器、三通、熱采閘閥等零部件組成。其閘閥為手動(dòng)楔式單閘板雙面強(qiáng)制密封熱采閘閥，具有結(jié)構(gòu)新穎、密封可靠、操作扭矩小等特點(diǎn)。整套井口主要零部件均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼和不銹鋼制成，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)。

7.2 雙管測(cè)試井口特點(diǎn)

該井口裝置是SAGD開采過程中，地面控制設(shè)備的重要組成部分。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，閘門開關(guān)靈活；穩(wěn)定性、耐沖蝕性及長效密封性能均有大副度提高，同時(shí)可確保SAGD注汽、采油過程中，帶壓更換采油樹的作業(yè)實(shí)施，不需壓井作業(yè)，避免地下油藏的冷傷害，提高SAGD開采效果。

8 結(jié)束語

（1）高溫蒸汽驅(qū)井口裝置，密封效果良好，閘門開關(guān)靈活，可進(jìn)行帶壓作業(yè)，不但節(jié)約了大量的作業(yè)費(fèi)用，而且有效地避免了壓井液對(duì)油層的冷傷害；（2）雙管注汽井口的雙管四通分流道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了注汽流量的地面調(diào)節(jié)，有效提高了水平井段難動(dòng)用儲(chǔ)量的動(dòng)用程度；（3）高溫環(huán)空測(cè)試井口和多分支采油井口有效保證了熱采區(qū)塊特種井的測(cè)試和生產(chǎn)； （4）隨著稠油開采技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，特種井口系列必將獲得廣闊的應(yīng)用前景，帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

作者簡(jiǎn)介：許佳賽（1986，10-），女，2010年畢業(yè)于西南石油大學(xué)。現(xiàn)在遼河油田鉆采工藝研究院工作，從事油田采油工程研究工作。