同心管注采一体化排砂采油工艺 介绍PPT.ppt

,胜利油田隆迪石油技术（装备）有限责任公司 二0一一年六月,同心管注采一体化排砂采油工艺,汇 报 提 纲一、稠油热采工艺流程及存在不足二、排砂采油工艺简介三、注采一体化排砂采油工艺技术四、结论,1、工艺流程蒸汽吞吐井一个吞吐周期需经过以下几个流程：,一、稠油热采工艺流程及存在的不足,先期防砂,下隔热管,注蒸汽,焖井,放喷,压井,起隔热管下泵,采油生产,下一吞吐周期,井筒辅助降粘,2、存在的不足,转抽过程,稠油生产过程,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,转周期作业施工量大，作业成本高,影响油井生产时率,抽油杆上行负荷重,抽油杆下行困难,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。,注采一体化排砂采油工艺可以较好地解决上述问题。该工艺技术是在排砂采油工艺的基础上，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 报 提 纲一、稠油热采工艺流程及存在不足二、排砂采油工艺简介三、注采一体化排砂采油工艺技术四、结论,二、排砂采油工艺简介,1、结构地面,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,工艺原理 该工艺技术是以高压水为动力液驱动井下排砂采油装置工作。以动力液和采出液之间的能量转换达到排砂采油的目的。在地层液体被举升过程中，由于排砂采油装置对地层砂具有较强的适应性，并具有阻止地层砂沉降的功能，从而保证地层砂顺利地排至地面。,二、排砂采油工艺简介,工艺特点1、不存在杆管偏磨问题；2、水平井的下泵深度可至“A”点；3、井筒无需采取降粘措施；4、排砂能力强，油井解堵效果好（产液含砂 10%、最大粒径2mm可正常生产）；5、油井免修期长（目前平均930天）。,汇 报 提 纲一、稠油热采工艺流程及存在不足二、排砂采油工艺简介三、注采一体化排砂采油工艺技术四、结论,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继承了排砂采油工艺技术的所有优势，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：1、所有工具均能满足注蒸汽时的温度、压力条件。2、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、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。,中心管双向密封器,防喷管,上小四通,下小四通,补偿中心管,1、结构-地面,放大,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,结构-井口（见左图）,地面流程与排砂采油装置所配套的地面流程相同,1、结构-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采油工艺,2、对井斜的适应性,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84(大港油田港西46-20井)，在胜利油田下入最大井斜64.73（老168-X60井）。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。,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,注：钻井狗腿度一般不超过10/30m。,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,3、生产过程-注汽,注汽：蒸汽从热采井口一翼的上、下两个小四通中同时进入，通过动力液和混合液两个通道到达井下泵筒，通过产出液入口进入油层。,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,3、生产过程-热补偿,隔热油管,油层,FO-150封,鱼顶,单流阀,井下泵筒,48mm油管,热补偿：在注汽过程中，隔热管和动力液管柱的受热伸长量不同，隔热油管的补偿由井下补偿器补偿；动力液管的补偿由井口中心管双向密封器、防喷管和补偿中心管补偿,中心管双向密封器,防喷管,上小四通,补偿中心管,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,3、生产过程-动力液管回缩,方法1：经过焖井等工序后，若油压较低或动力液管柱回缩到原来位置，则可直接投固定阀和井下泵芯采油生产。若不能回缩到原来位置则按方法2操作。,方法2：首先正洗井（动力液管线进，混合液环形空间出），使动力液管柱降温回缩到原来位置。,阀门关闭后才能投泵生产,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,3、生产过程-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,动力液管柱降温回缩到原来位置后，投固定阀和井下泵芯，倒采油生产流程进行采油生产。,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：从套管内注入一定量的清水，由于套管内清水水柱压力大于井底流压，套管内清水通过单流阀流至泵下，当清水水柱压力与井底流压平衡时，清水液面就是该井的动液面。,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,3、生产过程-采油生产,4、井口及井下工具性能指标-井口,中心管双向密封器,耐温400,耐压25MPa,补偿中心管,耐温400,耐压25MPa,材料1Cr18Ni9Ti,防喷管,114 76预应力隔热管短接,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,隔热油管,114mm 76mm预应力,井下工作筒,动力液管,48.3mm N80油管,耐温400,耐压25MPa,隔热油管,油层,FO-150封,鱼顶,单流阀,井下泵筒,48mm油管,单流阀,耐温400,正向耐压25MPa,反向开启0.2MPa,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,4、井口及井下工具性能指标-井下工具,井下泵芯,耐温220,隔热油管,油层,FO-150封,鱼顶,单流阀,井下泵筒,48mm油管,耐压25MPa,5、注汽摩阻,蒸汽等效流通直径71.18mm,摩阻与76mm隔热管相比多40%,摩阻与62mm隔热管相比少48.6%,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,4、井口及井下工具性能指标-井下工具,6、工艺特点,不动管柱直接转抽,避免转抽作业过程中对油层的冷伤害,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，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,提高油井生产时率,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,6、工艺特点,采油举升生产,隔热油管具有很好的保温效果，能减少井筒散热,动力液的加入使地层产液充分反向乳化，粘度降低,延长生产周期,可携排砂生产,含砂量小于10%,砂粒直径小于2mm,蒸汽吞吐前或防砂失效时可进行排砂解堵或直接排砂生产,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，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：-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 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。,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,7、蒸汽吞吐井排砂采油应用实例,WZ41-3X15井排砂解堵,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）；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,9,8,7,6,5,4,压防,复防,水力排砂泵,复防,WZ41-3X15日度曲线(2009.1-至今),2009.10水力排砂泵,2010.8复防,C104-X37井排砂采油,该井位于草桥油田草104区块，该井自投入开发以来共进行了4个周期的生产，第一、二个周期采取的举升方式为皮带机、70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3.31倍；平均周期产液量是原来的3.61倍；平均周期产油量是原来的2.63倍。该井于2010年12月14日邻井注汽，而停井，停井时第四生产周期还未结束。,该井2005年3月2日投产至2008年4月2日共生产7个吞吐周期（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%。2011.1.21日下入同心管注采一体化排砂采油装置，2011.2.11日注汽2011.2.21日停止注汽2011.3.5日投井下泵泵芯进行排砂采油生产。,1.9in动力液管1307.41m,114.376mm 隔热油管1307.41m,井下泵1309.01m,ES114,1316.4m,1330.5m,人工井底1382.6m,筛管深1331.6m,FO-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1328.41m,WZ41-4-X17井注采一体化排砂采油,注汽：注汽压力16.5MPa，注汽温度342，蒸汽干度58%，累计注蒸汽2040m3,采油：截止到2011.5.24累计生产81天，累计产液量1471t,平均日产液18.16t，混合液最高含砂4%，最高含泥质6%，生产过程中混合液一直混浊。,井下及地面工具工作正常，无蒸汽漏失等现象,井下泵筒及井下泵芯工作正常，动力液压力16MPa左右，动力液流量2.6m3/h,满足蒸汽吞吐和排砂采油生产条件,WZ41-4-X17井注采一体化排砂采油,该井于2011.5.24日混合液中出现大量5mm左右的大颗粒砂而停井，待砾石充填后重新生产，其解堵效果有待观察。但是，注采一体化排砂采油工艺的耐高温性能已得到现场验证。,WZ41-4-X17井注采一体化排砂采油,所以，注采一体化排砂采油工艺技术解决了排砂采油工艺的耐高温敏感性问题，继承了排砂采油工艺技术的优势，形成了适合稠油热采井的注汽、采油（排砂解堵、排砂采油）一体化的采油新技术。,汇 报 提 纲一、稠油热采工艺流程及存在不足二、排砂采油工艺简介三、注采一体化排砂采油工艺技术四、结论,四、结论,注采一体化排砂采油工艺在油稠、井斜大、注蒸汽开采的油井上应用，具有投资少、生产运行费用低、管理方便、增产效果明显的优势。,汇报完毕敬请批评指正,结构-井口,补偿中心管,中心管双向密封器,上小四通,下小四通,返回,三、同心管注采一体化排砂采油工艺,