稠油熱采特種井口工藝技術研究

摘 要：稠油油藏開采進入中后期，為了進一步提高原油采收率，進行了多種新工藝、新技術的現場推廣應用，為了適應新形勢的需求，遼河油田科研人員針對當前開發中應用的蒸汽驅、SAGD、水平井等新技術自主研制了一系列特種井口，從注汽、生產、測試幾個方面，形成了具有遼河油田特色的工藝技術，達到了國內領先水平。該系列特種井口的研制成功為蒸汽驅、SAGD、水平井技術的順利進行提供了技術保障。

關鍵詞：蒸汽驅；特種井口；堵塞裝置

針對普通井口在新工藝，新技術應用中所存在的問題，我們在特種井口研制過程中，首先進行理論研究計算，其次對井口材料進行了優選，第三和生產實際相結合，對井口結構進行了優化設計。使之既能夠滿足新工藝新技術的特殊要求，又能夠滿足現場常規作業要求，做到操作簡單，安全實用。

1 蒸汽驅注汽井口研制

1.1 蒸汽驅注汽井口結構

蒸汽驅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構設計，更適用于高溫狀態，便于補償材料熱脹冷縮，使閥門性能可靠、壽命長。

1.2 蒸汽驅注汽井口特點

蒸汽驅注汽井口采用油管懸掛器和異徑法蘭采用分體式設計，可實現不壓井作業。油管懸掛器與大四通之間采用多級密封。油管懸掛器內堵塞器設計，可直接從測試閥門下入堵塞器堵頭堵住油管懸掛器，實現蒸汽驅注汽過程中采油樹的帶壓更換。

2 雙管注汽井口研制

2.1 雙管注汽井口結構

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

雙管注汽井口裝置是水平井注汽開采地面控制設備的重要組成部分，是實現水平井段的腳跟和腳尖的均勻注汽的關鍵技術設備。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，其結構設計新穎，體積小，操作方便，閘門開關靈活。

3 蒸汽驅采油井口研制

3.1 蒸汽驅采油井口結構

蒸汽驅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。其閘閥為手動楔式單閘板雙面強制密封閘閥，具有結構新穎、密封可靠、操作扭矩小等特點。整套井口主要零部件均采用優質合金鋼和不銹鋼制成，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、流體阻力小等優點。

3.2 蒸汽驅采油井口特點

蒸汽驅采油井口結構設計新穎，閘門開關靈活；穩定性、耐沖蝕性及長效密封性能均有大副度提高，同時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的實施，避免地下油藏的冷傷害，提高蒸汽驅開采效果。

4 高溫環空測試井口研制

4.1 高溫環空測試井口結構

高溫環空測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。其閘閥為手動楔式單閘板密封閘閥，具有結構新穎、密封可靠、操作扭矩小等特點。整套井口主要零部件均采用優質合金鋼和不銹鋼制成，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、流體阻力小等優點。

4.2 蒸汽驅采油井口特點

高溫環空測試井口裝置是蒸汽驅開采過程中，采油井地面控制設備的重要組成部分。其結構設計新穎，閘門開關靈活；穩定性、耐沖蝕性及高溫密封性能均可以滿足蒸汽驅采油井高溫測試要求。

本井口裝置連接主體與大四通采用法蘭連接，且連接主體內設計有偏心體，通過高溫軸承坐于連接主體內，測試時，當發生測試電纜纏繞管柱時，可以以套管或油管中心為軸轉動管柱解卡。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。而且生產主閥可以保證采油過程中發生光桿或抽油桿突然斷脫時，及時關閉井口，防止意外發生。

5 多分支雙管采油井口研制

5.1 多分支雙管采油井口結構

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。井口采用六個閘閥結構設計，大小四通直接相連，兩個主閥各管一路，位于小四通上，主、副兩級油管懸掛器分別懸掛于大四通內。

5.2 分支井雙管采油井口特點

分支井雙管采油井口兩個主閥各管一路，位于小四通上，主、副兩級油管懸掛器分別懸掛于大四通內。能夠滿足機械、電潛泵兩套采油生產作業需求；其次考慮井口的安全性能要求；第三，井口的通用性，標準化設計。

6 雙管測試井口

6.1 雙管測試井口結構

井口主要由1個油管閥和2個套管閥（均為平板閥）、測試閥、主閥（內置式平板閘閥）、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置式平板閘閥，在正常生產時處于全開狀態。作業時在沒有抽油桿的情況下，關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計，操作簡單，可靠性高。主、副管采用雙直結構，測試儀器可直接垂直下入，并且主、副管可以獨立作業，互不干擾。

6.2 雙管測試井口特點

進行油井產液剖面測試時，測試儀器較長，一般雙管測試井口無法通過，并且由于是長期連續測試，需要主管（31/2″油管）副管（23/8″測試管）可以獨立作業，互不影響，可以提高效率及測試的連續性，所以該井口結構設計考慮了以上特點，主副管采用雙直結構，測試儀器可以直接垂直下入，并且主、副管柱可以獨立作業，相互不受影響。既滿足測試要求，又可以實現檢泵及更換副管等作業的要求。

7 SAGD注采一體井口

7.1 SAGD注采一體井口結構

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。其閘閥為手動楔式單閘板雙面強制密封熱采閘閥，具有結構新穎、密封可靠、操作扭矩小等特點。整套井口主要零部件均采用優質合金鋼和不銹鋼制成，具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、流體阻力小等優點。

7.2 雙管測試井口特點

該井口裝置是SAGD開采過程中，地面控制設備的重要組成部分。其結構設計新穎，閘門開關靈活；穩定性、耐沖蝕性及長效密封性能均有大副度提高，同時可確保SAGD注汽、采油過程中，帶壓更換采油樹的作業實施，不需壓井作業，避免地下油藏的冷傷害，提高SAGD開采效果。

8 結束語

（1）高溫蒸汽驅井口裝置，密封效果良好，閘門開關靈活，可進行帶壓作業，不但節約了大量的作業費用，而且有效地避免了壓井液對油層的冷傷害；（2）雙管注汽井口的雙管四通分流道設計，實現了注汽流量的地面調節，有效提高了水平井段難動用儲量的動用程度；（3）高溫環空測試井口和多分支采油井口有效保證了熱采區塊特種井的測試和生產； （4）隨著稠油開采技術的大規模應用，特種井口系列必將獲得廣闊的應用前景，帶來巨大的社會經濟效益。

作者簡介：許佳賽（1986，10-），女，2010年畢業于西南石油大學。現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。