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(xiàn)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(fā)中應用的蒸汽驅(qū)、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(chǎn)、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(nèi)領先水平。該系列特種井口的研制成功為蒸汽驅(qū)、SAGD、水平井技術的順利進行提供了技術保障。
關鍵詞:蒸汽驅(qū);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(yōu)選,第三和生產(chǎn)實際相結合,對井口結構進行了優(yōu)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(xiàn)場常規(guī)作業(yè)要求,做到操作簡單,安全實用。
1 蒸汽驅(qū)注汽井口研制
1.1 蒸汽驅(qū)注汽井口結構
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構設計,更適用于高溫狀態(tài),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(qū)注汽井口特點
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計,可實現(xiàn)不壓井作業(yè)。油管懸掛器與大四通之間采用多級密封。油管懸掛器內(nèi)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(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(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
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(xiàn)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(qū)采油井口研制
3.1 蒸汽驅(qū)采油井口結構
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(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。
3.2 蒸汽驅(qū)采油井口特點
蒸汽驅(qū)采油井口結構設計新穎,閘門開關靈活;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)空測試井口研制
4.1 高溫環(huán)空測試井口結構
高溫環(huán)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(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。
4.2 蒸汽驅(qū)采油井口特點
高溫環(huán)空測試井口裝置是蒸汽驅(qū)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(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)設計有偏心體,通過高溫軸承坐于連接主體內(nèi),測試時,當發(fā)生測試電纜纏繞管柱時,可以以套管或油管中心為軸轉(zhuǎn)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(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,及時關閉井口,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(nèi)。
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(nèi)。能夠滿足機械、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(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)時處于全開狀態(tài)。作業(yè)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(yè),互不干擾。
6.2 雙管測試井口特點
進行油井產(chǎn)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(xù)測試,需要主管(31/2″油管)副管(23/8″測試管)可以獨立作業(yè),互不影響,可以提高效率及測試的連續(xù)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(yè),相互不受影響。既滿足測試要求,又可以實現(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(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。
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(wěn)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(yè)實施,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 結束語
(1)高溫蒸汽驅(qū)井口裝置,密封效果良好,閘門開關靈活,可進行帶壓作業(yè),不但節(jié)約了大量的作業(yè)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(xiàn)了注汽流量的地面調(diào)節(jié),有效提高了水平井段難動用儲量的動用程度;(3)高溫環(huán)空測試井口和多分支采油井口有效保證了熱采區(qū)塊特種井的測試和生產(chǎn); (4)隨著稠油開采技術的大規(guī)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(jīng)濟效益。
作者簡介:許佳賽(1986,10-),女,2010年畢業(yè)于西南石油大學?,F(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。