注采一体化排砂采油工艺20111124

1、 胜利油田隆迪石油技术（装备）有限责任公司胜利油田隆迪石油技术（装备）有限责任公司 二二0一一年一一年六六月月 汇汇 报报 提提 纲纲一一、稠油热采工艺流程及存在不足稠油热采工艺流程及存在不足二、排砂采油工艺简介二、排砂采油工艺简介三、注采一体化排砂采油工艺技术三、注采一体化排砂采油工艺技术四、四、结论结论1 1、工艺流程、工艺流程蒸汽吞吐井一个吞吐周期需经过以下几个流程：蒸汽吞吐井一个吞吐周期需经过以下几个流程：一一、稠油热采工艺流程及存在的不足稠油热采工艺流程及存在的不足先期先期防砂防砂下隔下隔热管热管注注蒸汽蒸汽焖焖井井放放喷喷压压井井起隔起隔热管热管下泵下泵采油采油生产生产下一下一吞吐

2、吞吐周期周期井筒辅助降粘井筒辅助降粘2、存在的不足、存在的不足转转抽抽过过程程稠稠油油生生产产过过程程放喷后不能尽快转抽，缩短高峰产油期放喷后不能尽快转抽，缩短高峰产油期作业过程的压井工序，易对油层造成冷伤害作业过程的压井工序，易对油层造成冷伤害转周期转周期作业施工量大，作业成本高作业施工量大，作业成本高影响油井生产时率影响油井生产时率抽油杆上行负荷重抽油杆上行负荷重抽油杆下行困难抽油杆下行困难必须配套井筒加热辅助降粘措施。必须配套井筒加热辅助降粘措施。部分油井动液面下降速度快，产量递减速度大。部分油井动液面下降速度快，产量递减速度大。 注采一体化排砂采油工艺可以较好地解决上述问题 。该工艺技

3、术是在排砂采油工艺的排砂采油工艺的基础上，基础上，有效解决了油井注汽环节的耐高温问题。 -注采一体化排砂采油工艺是一项对耐高温性能不敏感的排砂采油工艺。 汇汇 报报 提提 纲纲一一、稠油热采工艺流程及存在不足稠油热采工艺流程及存在不足二、排砂采油工艺简介二、排砂采油工艺简介三、注采一体化排砂采油工艺技术三、注采一体化排砂采油工艺技术四、四、结论结论二、排砂采油工艺简介二、排砂采油工艺简介1、结构地面二、排砂采油工艺简介二、排砂采油工艺简介1、结构油井 由特制井口装置、井筒同心双管管柱、井下泵组、尾管和油管锚等几部分组成。二、排砂采油工艺简介二、排砂采油工艺简介 工艺原理工艺原理 该工艺技术是以

4、高该工艺技术是以高压水为动力液驱动井下压水为动力液驱动井下排砂采油装置工作。以排砂采油装置工作。以动力液和采出液之间的动力液和采出液之间的能量转换达到排砂采油能量转换达到排砂采油的目的。的目的。 在地层液体被举升在地层液体被举升过程中，由于排砂采油过程中，由于排砂采油装置对地层砂具有较强装置对地层砂具有较强的适应性，并具有阻止的适应性，并具有阻止地层砂沉降的功能，从地层砂沉降的功能，从而保证地层砂顺利地排而保证地层砂顺利地排至地面至地面。二、排砂采油工艺简介二、排砂采油工艺简介工艺特点工艺特点1 1、不存在杆管偏磨问题；、不存在杆管偏磨问题；2 2、水平井的下泵深度可至、水平井的下泵深度可至“

5、A”A”点；点；3 3、井筒无需采取降粘措施；、井筒无需采取降粘措施；4 4、排砂能力强，油井解堵、排砂能力强，油井解堵效果好（产液含砂效果好（产液含砂 10%10%、最大粒径、最大粒径2mm2mm可正常生产）；可正常生产）；5 5、油井免修期长（目前平、油井免修期长（目前平均均930930天）。天）。 汇汇 报报 提提 纲纲一一、稠油热采工艺流程及存在不足稠油热采工艺流程及存在不足二、排砂采油工艺简介二、排砂采油工艺简介三、注采一体化排砂采油工艺技术三、注采一体化排砂采油工艺技术四、四、结论结论三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺 同心管注采一体化排砂采油工艺技术

6、同心管注采一体化排砂采油工艺技术继承了排砂采油工艺技继承了排砂采油工艺技术的所有优势，并术的所有优势，并通过提高井下工具的材料性能和耐温性能，优通过提高井下工具的材料性能和耐温性能，优化其结构设计，使其能满足注汽、采油生产两种工况条件的一种化其结构设计，使其能满足注汽、采油生产两种工况条件的一种工艺技术。该技术主要解决了两个方面的问题：工艺技术。该技术主要解决了两个方面的问题： 1 1、所有工具均能满足注蒸汽时的温度、压力条件。、所有工具均能满足注蒸汽时的温度、压力条件。 2 2、解决了由于两套管柱受热伸长量不同的补偿问题。、解决了由于两套管柱受热伸长量不同的补偿问题。 可实现油井多轮次注汽、

7、采油两个过程的连续生产，满足了可实现油井多轮次注汽、采油两个过程的连续生产，满足了蒸汽吞吐油井转注、转抽均不动管柱的要求。蒸汽吞吐油井转注、转抽均不动管柱的要求。中心管双中心管双向密封器向密封器防喷管防喷管上小四通上小四通下小四通下小四通补偿中心管补偿中心管1 1、结构、结构- -地面地面放大放大三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺结构结构- -井口（见左图）井口（见左图）地面流程与排砂采地面流程与排砂采油装置所配套的地油装置所配套的地面流程相同面流程相同1 1、结构、结构- -井下井下隔热油管油层FO-150封鱼顶单流阀井下泵筒48mm油管三、同心管注采一体化排砂

8、采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺2 2、对井斜的适应性、对井斜的适应性 同心管注采一体化排砂采油工艺技术同心管注采一体化排砂采油工艺技术由于井下没有运动部由于井下没有运动部件，理论上可以应用到任何井斜，适应于大斜度井、丛式井组、件，理论上可以应用到任何井斜，适应于大斜度井、丛式井组、水平井的举升采油生产。现场应用最大井斜已达到水平井的举升采油生产。现场应用最大井斜已达到84 84 ( (大港大港油田港西油田港西46-2046-20井井) )，在胜利油田下入最大井斜，在胜利油田下入最大井斜64.7364.73（老（老168-168-X60X60井）。井）。 狗腿度主要影响泵筒及泵芯的起下

9、，下表为该工艺井下工具狗腿度主要影响泵筒及泵芯的起下，下表为该工艺井下工具适应井筒的最小曲率半径和最大造斜角度表，只要井筒实际的适应井筒的最小曲率半径和最大造斜角度表，只要井筒实际的最小曲率半径和最大造斜角度小于下表中的数值，同心管注采最小曲率半径和最大造斜角度小于下表中的数值，同心管注采一体化下井工具均能保证下得去，起得出和正常工作。一体化下井工具均能保证下得去，起得出和正常工作。三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺井下工具井下工具井筒直井筒直径径mmmm最小曲最小曲率半径率半径m m适应最小造斜角度适应最小造斜角度 长度长度m m直径直径mmmm/30m/30m

10、平行管井下工作筒平行管井下工作筒1.41.4145145159.42159.421717101101同心管井下工作筒同心管井下工作筒1.41.4110110124.26124.2617.217.299.999.9平行管泵芯平行管泵芯1.21.259596262606028.6528.65同心管泵芯同心管泵芯1.21.238384040909019.119.1注采一体化工作筒注采一体化工作筒2.12.1128128159.42159.4217.5617.5697.997.9注采一体化泵芯注采一体化泵芯1.251.253838404097.797.717.617.6注：钻井狗腿度一般不超过注：钻井

11、狗腿度一般不超过10 10 /30m/30m。 三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺3 3、生产过程、生产过程- -注汽注汽注汽：注汽：蒸汽蒸汽从热采井口一从热采井口一翼的上、下两翼的上、下两个小四通中同个小四通中同时进入时进入，通过，通过动力液和混合动力液和混合液两个通道到液两个通道到达井下泵达井下泵筒，筒，通过产出液入通过产出液入口进入油层。口进入油层。 隔热油管油层FO-150封鱼顶单流阀井下泵筒48mm油管开开开三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺3 3、生产过程、生产过程- -热补偿热补偿隔热油管油层FO-150封鱼顶单流阀井下

12、泵筒48mm油管热补偿：热补偿：在在注汽注汽过程中，隔热管过程中，隔热管和动力液管柱的和动力液管柱的受热伸长量不同，受热伸长量不同，隔热油管的补偿隔热油管的补偿由井下补偿器补由井下补偿器补偿；偿；动力液动力液管的管的补偿由井口中心补偿由井口中心管双向密封器、管双向密封器、防喷管和补偿中防喷管和补偿中心管补偿心管补偿中心管双中心管双向密封器向密封器防喷管防喷管上小四通上小四通补偿补偿中心中心管管三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺3 3、生产过程、生产过程- -动力液管回缩动力液管回缩中心管双中心管双向密封器向密封器防喷管防喷管上小四通上小四通下小四通下小四通补偿中心

13、管补偿中心管方法方法1 1：经过焖井等工序后，若经过焖井等工序后，若油压较低或动力液管柱回缩到油压较低或动力液管柱回缩到原来位置，则可直接投固定阀原来位置，则可直接投固定阀和井下泵芯采油生产。若不能和井下泵芯采油生产。若不能回缩到原来位置则按回缩到原来位置则按方法方法2 2操作。操作。方法方法2 2：首先正洗井（动力液管首先正洗井（动力液管线进，混合液环形空间出），线进，混合液环形空间出），使动力液管柱降温回缩到原来使动力液管柱降温回缩到原来位置。位置。阀门关闭阀门关闭后才能投后才能投泵生产泵生产三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺3 3、生产过程、生产过程- -采

14、油生产采油生产 隔热油管油层FO-150封鱼顶单流阀井下泵筒48mm油管关开关关开 动力动力液管柱降液管柱降温回缩到温回缩到原来位置原来位置后，投固后，投固定阀和井定阀和井下泵芯，下泵芯，倒采油生倒采油生产流程进产流程进行采油生行采油生产。产。三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺隔热油管油层FO-150封鱼顶单流阀井下泵筒48mm油管关开关关开测动液面测动液面：从从套管内注入一定套管内注入一定量的清水，由于量的清水，由于套管内清水水柱套管内清水水柱压力大于井底流压力大于井底流压，套管内清水压，套管内清水通过单流阀流至通过单流阀流至泵下，当清水水泵下，当清水水柱压力与

15、井底流柱压力与井底流压平衡时，清水压平衡时，清水液面就是该井的液面就是该井的动液面。动液面。三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺3 3、生产过程、生产过程- -采油生产采油生产 4 4、井口及井下工具性能指标、井口及井下工具性能指标- -井口井口中心中心管双管双向密向密封器封器耐温耐温400 400 耐压耐压2525MPa补偿补偿中心中心管管耐温耐温400 400 耐压耐压2525MPa材料材料1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti中心管双中心管双向密封器向密封器防喷管防喷管上小四通上小四通下小四通下小四通补偿中心管补偿中心管防防喷喷管管114114 7676预应

16、力隔热管短接预应力隔热管短接三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺隔热隔热油管油管114mm114mm 76mm76mm预应力预应力井下井下工作工作筒筒动力动力液管液管48.3mm48.3mm N80N80油管油管耐温耐温400 400 耐压耐压2525MPa隔热油管油层FO-150封鱼顶单流阀井下泵筒48mm油管单单流流阀阀耐温耐温400 400 正向耐压正向耐压2525MPa反向开启反向开启0.2MPa0.2MPa三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺4 4、井口及井下工具性能指标、井口及井下工具性能指标- -井下工具井下工具井下井下泵芯

17、泵芯耐温耐温220 220 隔热油管油层FO-150封鱼顶单流阀井下泵筒48mm油管耐压耐压25MPa25MPa5 5、注汽摩阻、注汽摩阻蒸汽等效流通直径蒸汽等效流通直径71.18mm71.18mm摩阻与摩阻与76mm76mm隔热管相比多隔热管相比多40%40%摩阻与摩阻与62mm62mm隔热管相比少隔热管相比少48.6%48.6%三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺4 4、井口及井下工具性能指标、井口及井下工具性能指标- -井下工具井下工具6 6、工艺特点、工艺特点不不动动管管柱柱直直接接转转抽抽避免转抽作业过程中对油层的冷伤害避免转抽作业过程中对油层的冷伤害转抽

18、简单，工人劳动强度低转抽简单，工人劳动强度低充分利用注汽后地层处于高温状态的有利条件，充分利用注汽后地层处于高温状态的有利条件，注汽后马上进行采油生产，热能利用率高注汽后马上进行采油生产，热能利用率高节约作业工时，减少作业费用节约作业工时，减少作业费用提高油井生产时率提高油井生产时率三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺6 6、工艺特点、工艺特点采采油油举举升升生生产产隔热油管具有很好的保温隔热油管具有很好的保温效果，能减少井筒散热效果，能减少井筒散热动力液的加入使地层产液动力液的加入使地层产液充分反向乳化，粘度降低充分反向乳化，粘度降低延长延长生产生产周期周期可可携

19、携排排砂砂生生产产含砂量小于含砂量小于10%10%砂粒直径小于砂粒直径小于2mm2mm蒸汽吞吐前蒸汽吞吐前或防砂失效或防砂失效时可进行排时可进行排砂解堵或直砂解堵或直接排砂生产接排砂生产三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺 对于稠油注蒸汽吞吐井，其采油过程的结束目前普遍的认识是：随着油井对于稠油注蒸汽吞吐井，其采油过程的结束目前普遍的认识是：随着油井生产时间的延长和周期产液量的增加，油层温度逐渐下降，原油粘度逐渐增生产时间的延长和周期产液量的增加，油层温度逐渐下降，原油粘度逐渐增加，液流阻力逐渐增大，油井产能越来越低。当油井产能降低到一定程度时，加，液流阻力逐渐增大

20、，油井产能越来越低。当油井产能降低到一定程度时，转入下一个吞吐周期。但是，另一个影响油井周期生产时间和周期产油量的转入下一个吞吐周期。但是，另一个影响油井周期生产时间和周期产油量的重要的因素长期以来被人们所忽视，到目前也没有被重视，即：重要的因素长期以来被人们所忽视，到目前也没有被重视，即： -油井近井地带的游离砂和机械颗粒（悬浮物）油井近井地带的游离砂和机械颗粒（悬浮物）对油井防砂层带的严重堵塞对油井防砂层带的严重堵塞 在稠油、防砂、蒸汽吞吐的油井上采用排砂解堵或排砂生产，其增产效在稠油、防砂、蒸汽吞吐的油井上采用排砂解堵或排砂生产，其增产效果十分明显。油井周期生产时间和周期产油量成倍增加。

21、果十分明显。油井周期生产时间和周期产油量成倍增加。 三、同心管注采一体化排砂采油工艺三、同心管注采一体化排砂采油工艺7 7、蒸汽吞吐井排砂采油应用实例、蒸汽吞吐井排砂采油应用实例WZ41-3X15井井排砂解堵排砂解堵 该井2006年1月投产，前7个吞吐周期采用防生产，平均周期注汽量2550t，平均周期生产天数157天，平均周期产油量729t,油汽比为0.28，油井生产时率79%。2009.10大修完不防砂采用排砂采油工艺生产，2010年8月发现砂埋尾管，后采用绕丝管充填防砂生产。注汽量2231t，比前7个周期减少319t；周期生产天数308天，是前7个周期平均值的1.96倍（该生产周期尚未结束

22、）；周期产油量1593t,是前7个周期平均值的2.18；倍周期油汽比为0.71。是前7个周期平均值的2.53倍。峰值产量达到53*33*38。WZ41-3X15日度曲线日度曲线周期注汽情况累注累油累亏空粘度周期天数周期累油周期累水周期平均产量备注注汽总量干度压力日液日油含水油汽比回采水率1210459.7 18.0-18.62104502 -1096 12933110 502 506 9.2 4.6 50.2 0.239 24.0 2247422.1 17.7-19.445781109 -2357 22563176 607 606 6.9 3.4 50.0 0.245 24.5 324293.

23、7 16.7-19.370071294 -4224 25155135 185 377 4.2 1.4 67.1 0.076 15.5 4271770.1 12.1-15.697242320 -5134 22458112 1026 781 16.1 9.1 43.2 0.378 28.7 压防5266656.1 16.0-19.2123903711 -4951 15837243 1391 1458 11.7 5.7 51.2 0.522 54.7 复防6244071.1 10.0-13.5148305021 -4415 12372300 1310 1667 9.9 4.4 56.0 0.537

24、68.3 7302170.5 11.6-15.2178515103 -6806 25 82 548 25.3 3.3 87.0 0.027 18.1 8134970.5 15.5-5569 32782214853173312.1 4.0 67.0 0.633 128.5 大修9223170.613.7-14.8214317303-4874308.91593169210.6 5.2 51.5 0.714 75.872 复防987654压防复防水力排砂泵复防WZ41-3X15日度曲线日度曲线(2009.1-至今至今)2009.10水力排砂泵2010.8复防C104-X37

25、井井排砂采油排砂采油 该井位于草桥油田草该井位于草桥油田草104104区块，该井自投入开发以来共进行了区块，该井自投入开发以来共进行了4 4个周期个周期的生产，第一、二个周期采取的举升方式为皮带机、的生产，第一、二个周期采取的举升方式为皮带机、7070的抽稠泵加电的抽稠泵加电热杆，第三、四个周期采取的排砂采油工艺技术（油井不防砂直接采用热杆，第三、四个周期采取的排砂采油工艺技术（油井不防砂直接采用排砂采油工艺生产）见下表。排砂采油与防砂生产时比较，平均周期生排砂采油工艺生产）见下表。排砂采油与防砂生产时比较，平均周期生产时间是原来的产时间是原来的3.313.31倍；平均周期产液量是原来的倍；平

26、均周期产液量是原来的3.613.61倍；平均周期产倍；平均周期产油量是原来的油量是原来的2.632.63倍。该井于倍。该井于20102010年年1212月月1414日邻井注汽，而停井，停井日邻井注汽，而停井，停井时第四生产周期还未结束。时第四生产周期还未结束。 生生产产时时间间 周周期期 举举升升方方式式 生生产产时时间间d 累累计计产产液液t 累累计计产产油油t 备备注注 2006.11.24-2007.4.5 第第一一 7 70 0泵泵加加电电热热杆杆 162 567.4 389.9 周周期期结结束束 2007.5.23-2007.11.14 第第二二 7 70 0泵泵加加电电热热杆杆 1

27、75 968.8 661.1 周周期期结结束束 2008.1.6-2009.8.21 第第三三 排排砂砂采采油油工工艺艺 592 2704 1403 周周期期结结束束 2009.9.26-2010.12.14 第第四四 排排砂砂采采油油工工艺艺 522 2845.8 1366 周周期期结结束束 该井该井20052005年年3 3月月2 2日投产至日投产至20082008年年4 4月月2 2日共生产日共生产7 7个吞吐个吞吐周期（之后停产），周期（之后停产），平均周期注汽量2485t，平均周期生产天数135天，平均周期产油量299t,油汽比为0.12，油井生产时率42%。 2011.1.2120

28、11.1.21日日下入同心管注采一体化排砂下入同心管注采一体化排砂采油装置，采油装置，2011.2.112011.2.11日注汽日注汽2011.2.212011.2.21日停止注汽日停止注汽2011.3.52011.3.5日投井下泵泵芯进日投井下泵泵芯进行排砂采油生产。行排砂采油生产。1.9in动力液管1307.41m114.376mm 隔热油管1307.41m井下泵1309.01mES1141316.4m1330.5m人工井底1382.6m筛管深1331.6mFO-150封隔器1309.94m王庄41-4-X17井排砂采油管柱图2 1/2油管1327m单流阀1309.54m尾管深1328.41mWZ41-4-X17井井注采一体化排砂采油注采一体化排砂采油注汽：注汽：注汽压力注汽压力16.5MPa16.5MPa，注汽温度，注汽温度342 342 ，蒸汽干度蒸汽干度58%58%，累计注蒸汽累计注蒸汽2040m2040m3 3采油：采油：截止到截止到2011.5.2420