直井單管分層防砂注汽一體化工藝研究與應用

王超

摘 要 針對目前多薄層稠油油藏，非均質性強，各層吸汽不均的現象，開發了不同的分層注汽工藝技術。本文主要介紹最新研制的直井單管分層防砂、分層注汽一體化工藝技術，其中采用分層地填高溫覆膜砂的方式進行分層化學防砂，由蒸汽驅封隔器和長效汽驅密封器對兩注汽油層進行有效封隔，由篩網式濾砂管與分層注汽配注器一體化管柱在實現分層防砂的基礎上，按設計比例進行分層配汽，上部注汽管柱采用熱采井密閉注汽管柱結構實現油層以上套管的高效隔熱，降低注汽熱損失的同時，有效地保護了油層以上套管，管柱配套成本節約25%以上。

關鍵詞 直井;單管;分層化學防砂;分層注汽

1 工藝設計及原理

1.1 工藝管柱結構

生產套管采用7in套管完井，蒸汽驅封隔器懸掛防砂、注汽一體化管柱，蒸汽驅封隔器以上采用密閉注汽管柱。管柱主要由懸掛外防砂管柱、懸掛內注汽管柱、上部密閉注汽管柱三部分組成：懸掛外防砂管柱主要由雙聯接頭、4 1/2in篩網式濾砂管、4 1/2in油管組成;懸掛內注汽管柱主要由蒸汽驅封隔器、長效汽驅密封器、安全接頭、雙聯接頭、分層注汽配注器、2 7/8in油管組成;上部密閉注汽管柱主要由密封插頭、長效汽驅密封器、隔熱井下補償器、4 1/2×2 7/8隔熱油管組成[1]。

1.2 工藝原理

直井單管分層防砂、分層注汽一體化工藝采用分層地填高溫覆膜砂的方式進行分層化學防砂，由蒸汽驅封隔器和長效汽驅密封器對兩注汽油層進行有效封隔，由篩網式濾砂管與分層注汽配注器一體化管柱在實現分層防砂的基礎上，按設計比例進行分層配汽，上部注汽管柱采用熱采井密閉注汽管柱結構實現油層以上套管的高效隔熱，降低注汽熱損失的同時，有效地保護了油層以上套管。

1.3 技術特點

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，流量分配精度±15%，可以實現2～4層的分層注汽，與同心管分層注汽工藝相比，該工藝可實現2層以上的分層注汽，并可節約管柱配套成本25%以上。

2 配套工具

2.1 蒸汽驅封隔器Y445DS/152×95-350/21

主要用在蒸汽驅注汽井中，用于封隔油套環形空間，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、套壓過高、分層配汽不準的問題，能夠實現在高溫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[2]。其技術指標如下表1所示：

2.2 長效汽驅密封器 K331-152Q

主要用在蒸汽驅注汽井中，用于封隔油套環形空間，隨注汽溫度升高，熱敏金屬片向外膨脹，推動密封膠筒向外擴張實現座封。停止注汽，隨著井筒溫度的逐漸降低，封隔器自動解封。其技術指標如下表2：

2.3 分層注汽配注器CYY-A

CYY-A型分層注汽配注器應用于直井單管分層注汽工藝中能夠實現按照設計比例進行分層配汽，并具有一定的恒流作用。在不同油層下入不同數量的配注器，可實現按照設計比例進行分層配汽，能夠實現在高溫350℃條件下的分層注汽工藝。技術指標如下表：

2.4 地面測調系統（蒸汽調節閥、蒸汽限流裝置）

針對蒸汽驅注汽井地面兩相流測控技術需要，開發研制了具有恒流特性的蒸汽限流裝置、蒸汽調節閥。在一爐注多井時，保證各井的注汽干度和注汽流量均按設計參數保質保量的注入各注汽井。

3 現場實施

已在孤島稠油區塊實施兩口井，截至目前，平均注汽壓力10.5MPa，平均注汽溫度320℃，平均注汽干度85.1%，平均日注汽141.6t/d，階段注汽4391t，達到分層注汽效果[3]。

4 結束語

直井單管分層防砂、分層注汽一體化工藝技術采用分層地填高溫覆膜砂的方式進行分層化學防砂，由蒸汽驅封隔器和長效汽驅密封器對兩注汽油層實現了有效封隔，由篩網式濾砂管與分層注汽配注器一體化管柱在實現分層防砂的基礎上，按設計比例實現了分層配汽，上部注汽管柱采用熱采井密閉注汽管柱結構實現了油層以上套管的高效隔熱，降低注汽熱損失的同時，有效地保護了油層以上套管，其管柱配套成本與同心管分層注汽管柱相比節約25%以上。

參考文獻

[1] 劉花軍，王志清，孫磊，等.分層注汽管柱的研究與應用[J].長江大學學報（自科版）理工卷，2007，（2）：15，233-235.

[2] 董奇瑋.空心分層注汽技術研究[J].石化技術，2017，（2）：144.

[3] 馮勇，趙金省，何妮娟，等.稠油分層注汽技術及其應用[J].石油化工應用，2009，（06）：59-62.