直井投球分層注汽工藝研究與應(yīng)用

劉廷峰 王超 咸國旗

摘 要 針對(duì)目前多層稠油油藏非均質(zhì)性強(qiáng)，各層吸汽不均的現(xiàn)象，研發(fā)了不同的分層注汽工藝技術(shù)。本文主要介紹直井投球分層注汽工藝技術(shù)，通過懸掛封隔器和分層注汽封隔器對(duì)兩注汽油層進(jìn)行有效封隔，由投球分注閥實(shí)現(xiàn)對(duì)注汽油層的強(qiáng)制注汽，注汽過程中通過投球分注閥先注下部油層，達(dá)到注汽量后再投球封閉該注汽通道，同時(shí)打開上部油層注汽通道，改注上部油層。上部注汽管柱采用熱采井密閉注汽管柱結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)油層以上套管的高效隔熱，降低注汽熱損失的同時(shí)，有效地保護(hù)了油層以上套管，由于該工藝方式各注汽單元的注汽量是固定的，不需要通過機(jī)械或孔道的大小實(shí)現(xiàn)控制或調(diào)整，理論上注汽量不存在誤差。管柱配套成本比直井單管定比例分層注汽管柱節(jié)約25%以上。

關(guān)鍵詞 直井;投球;分層注汽

1 工藝設(shè)計(jì)及原理

1.1 工藝管柱結(jié)構(gòu)

生產(chǎn)套管采用7in套管完井，蒸汽驅(qū)封隔器懸掛投球分注工藝管柱，蒸汽驅(qū)封隔器以上采用密閉注汽管柱。

管柱主要由懸掛注汽管柱和上部注汽管柱兩部分組成：懸掛注汽管柱主要由蒸汽驅(qū)封隔器、投球分注閥、長效汽驅(qū)密封器、安全接頭、喇叭口、2 7/8in油管組成;上部密閉注汽管柱主要由插管密封裝置、長效汽驅(qū)密封器、隔熱井下補(bǔ)償器、4 1/2×2 7/8隔熱油管組成。

1.2 工藝原理

投球分注工藝采用蒸汽驅(qū)封隔器和長效汽驅(qū)密封器對(duì)兩注汽油層進(jìn)行有效封隔，由投球分注閥實(shí)現(xiàn)對(duì)注汽油層的強(qiáng)制注汽，注汽過程中通過投球分注閥先注下部油層，達(dá)到注汽量后再投球封閉該注汽通道，同時(shí)打開上部油層注汽通道，改注上部油層。上部注汽管柱采用熱采井密閉注汽管柱結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)油層以上套管的高效隔熱，降低注汽熱損失的同時(shí)，有效地保護(hù)了油層以上套管。由于該工藝方式各注汽單元的注汽量是固定的，不需要通過機(jī)械的或孔道的大小去控制或調(diào)整，理論上注汽量不存在誤差[1]。

1.3 技術(shù)特點(diǎn)

直井單管分層防砂、分層注汽一體化工藝管柱整體耐溫350℃，耐壓21MPa，可以實(shí)現(xiàn)2層的分層注汽，其配套成本與同心管分層注汽工藝相比得到大幅降低，非常適合于低油價(jià)形勢下的蒸汽吞吐井的措施改進(jìn)。

2 配套工具

2.1 蒸汽驅(qū)封隔器Y445DS/152×95-350/21

主要用在蒸汽驅(qū)注汽井中，用于封隔油套環(huán)形空間，采用液壓座封、液壓丟手、上提解封，可以懸掛防砂管柱，也可懸掛分層注汽管柱。該工具采用耐高溫的特殊封隔件，具有高溫密封可靠，能解決此類井密封不嚴(yán)、套壓過高、分層配汽不準(zhǔn)的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)在高溫350℃條件下的分層注汽工藝，減少蒸汽沿井筒的熱損失，提高分層注汽的開采效果。其技術(shù)指標(biāo)如下表1所示：

2.2 長效汽驅(qū)密封器 K331-152Q

主要用在蒸汽驅(qū)注汽井中，用于封隔油套環(huán)形空間，隨注汽溫度升高，熱敏金屬片向外膨脹，推動(dòng)密封膠筒向外擴(kuò)張實(shí)現(xiàn)座封。停止注汽，隨著井筒溫度的逐漸降低，封隔器自動(dòng)解封[2]。技術(shù)指標(biāo)如下：

2.3 投球分注閥

投球分注閥實(shí)現(xiàn)對(duì)注汽油層的強(qiáng)制注汽，注汽過程中通過投球分注閥先注下部油層，達(dá)到注汽量后再投球封閉該注汽通道，同時(shí)打開上部油層注汽通道，改注上部油層。技術(shù)指標(biāo)如下表：

2.4 投球防噴管

投球防噴管裝井口時(shí)與測試閘門連接，儲(chǔ)存鋼球，換層時(shí)打開測試閥門，鋼球落入井筒后關(guān)閉測試閥門，自帶放壓閘門。

3 現(xiàn)場實(shí)施

在孤東油田現(xiàn)場實(shí)施蒸汽吞吐投球分注工藝。下層達(dá)到注氣量，投球封閉該注汽通道后，同時(shí)打開上層注汽通道進(jìn)行注汽，注汽壓力由10.4MPa下降到8.6MPa，套壓由7MPa下降到4MPa，分層注汽施工效果顯著，該周期日峰油4.9t/d，日油2.5t/d，目前仍持續(xù)有效[3]。

4 結(jié)束語

投球分注工藝采用蒸汽驅(qū)封隔器和長效汽驅(qū)密封器實(shí)現(xiàn)了對(duì)注汽油層的有效封隔，確保了各注汽單元的注汽量固定，不需要通過機(jī)械的或孔道的大小去控制或調(diào)整，理論上注汽量不存在誤差，管柱配套成本比直井單管定比例分層注汽管柱節(jié)約25%以上。通過孤東油田現(xiàn)場實(shí)施，其分層注汽施工效果顯著，該項(xiàng)工藝作為低成本高效技術(shù)適用于目前的低油價(jià)形勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉花軍，王志清，馬旭，等.淺井薄夾層稠油井熱采分層注汽工藝技術(shù)[J].鉆采工藝，2004，（3）：56-58.

[2] 王志剛，張毅，王照亮，等.單井分層配汽工程設(shè)計(jì)[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000，（5）：65-67.

[3] 王可君，王宇飛，楊艷霞，等.普通稠油油藏分層注汽配注量計(jì)算新方法[J].石油地質(zhì)與工程，2018，（05）：95-98.