论文部分内容阅读
【摘要】油井套管因腐蚀等原因造成套管损坏、穿孔漏失后,地层水由套管损坏处流入油井中,影响油井的正常生产,严重时还会倒灌地层。为此,套管漏失井油层保护采油技术采用丢手封堵管柱,上部泵抽管柱通过插入密封方式与其连接,可以阻止生产和检泵作业时套损处漏失水和洗井液进入油层,起到保证油井正常生产,防止油层污染的作用。本文主要探讨油田采油管柱技术及其应用。
【关键词】油田 采油管柱 应用
采油工艺管柱是由封隔器和其它井下工具等组成。对于各种工艺的主要工具,其类型相同者仅选一种,做到各种工艺管柱的结构和叙述不重复。因此,在实际使用中,各油田可从实际出发,根据需要,利用不同型号的井下工具,还可配出更多的工艺管柱。
1 油田采油管理技术
我国多数油田形成于陆相沉积盆地之中,油藏地质结构复杂,油井完井后,地层能量、井况及产出液物理性质多种多样。在开采原油时,如果油井的自身能量不能将井筒中的原油举升到地面,就需要采用以机械采油为主的方式进行人工举升。采油管柱是机械采油系统的组成部分,位于井筒内,所起的作用是将地面的能量传递至井筒中的原油,并且举升到地面。在油管加热系统中,电源变压器供给系统能量,电能由电源变压器输出,经控制柜隔离调整后,将电能经地面电缆传输到密封器,由密封器经地下电缆将能量传送到油管,再经油管下部的油套接触器与套管连通,形成一个完整的回路。由于油管本身具有阻抗,当电流流过油管时,油管将发热,因此,本系统用油管做热源体,将电能转化为热能,直接加热井内的液体;绝缘隔离管连接上下油管,保证地面设施与地下带电油管的绝缘安全;油管扶正器安装于油管上,保证了油管与套管隔离,同时地面设施直接接地,确保了地面设施的安全。
先将配接好的堵水采油管柱下入到设计位置,通过油管内憋压坐封封隔器密封油套环空,并通过上部防顶卡瓦和底部支撑器锚定管柱以防止管柱上行或下滑,投入钢球,向油管内打压,憋压至压力突降或套管大量返水,实现丢手,上提管柱悬重增加(约10kN),拔出锁爪,起出丢手上部管柱;然后根据地质要求投捞偏心配产器堵塞器,安装不同尺寸的油嘴或死嘴子,按要求下人生产管柱;如果需要调整生产层位或生产参数,可起出抽油管柱后重新投捞偏心配产器堵塞器,安装不同尺寸的油嘴或死嘴子,直至达到配产要求。油层上部2~5m和油层下部2—5m各下一个平衡封隔器,以平衡相邻封隔器间液压产生的作用力,以确保管柱安全可靠地工作。管柱下至井底后,油管内憋压坐封封隔器密封油套环空,将各油层分隔开来。继续憋压至压力突降或套管大量返水,实现丢手,上提管柱起出丢手上部管柱;再下入泵抽管柱插入丢手管柱内打开活门开关进行生产。起出丢手堵水管柱时,下人打捞管柱捞住丢手管柱,上提管柱解封。
现场使用时,将油井洗井装置接在筛管下方,随泵抽管柱下井,至射孔井段之上的设计位置,皮碗为自封式胶筒,施工时不需专门的设备,即可形成初封。正常生产时油层液体通过底部单流阀,返到管柱上部,进入泵筒;洗井时,洗井液从油套环空进人,底部单流阀关闭,皮碗密封油套环形空间。洗井液通过筛管进人泵的吸入口,返到地面,从而防止洗井液倒灌油层;检泵起管柱时,由于皮碗与套管壁的摩擦力,而使其沿中心管向下移动,剪断挡环上的剪销,挡环下滑至下接头限位.,同时处于中心管的凹槽处,上、下连通平衡皮碗上、下压差,保证管柱能够顺利起出。
2 套管漏失井油层保护采油管柱
2.1 结构
抽油管柱由抽油泵、插入密封管组成;丢手堵水管柱由丢手接头、插管工作筒、Y441封隔器、单流阀、球座、筛管、丝堵组成。
2.2 原理
下人堵水管柱;向油管内打压坐封封隔器;投入钢球,向油管内加压至压力突降,或套管大量返水,上提管柱拔出锁爪,起出丢手上部管柱;按要求下人插入抽油利用抽油杆将抽油机的往复运动传递给管式抽油泵或杆式抽油泵,使活塞作往复运动对井筒内的井液进行抽吸,井液通过油管到达地面,完成人工举升。控制回路的原理是将电压、电流、温度信号,经放大后变为0~200mV信号,然后送专用集成电路,并进行数码显示,同时与相应设定值进行比较,并送出相应的越限信号。控制继电器的接通或断开,实现自动控制和保护的目的。空心抽油杆工频电热采油装置的加热原理是:特种电缆由电缆引入器插入空心抽油杆内,与电路连接器形成回路。通电后在两个载流导体上形成电流方向相反,数值大小相等的条件,在空心杆内壁产生工频集肤效应,使电流集中在管壁极薄层内流过,从而大幅度增加了交流阻抗。在集肤效应、铁损、临近效应和屏蔽效应的共同作用下,产生热量实现电热转换。由于加热体在油管内部,故产生的热量随时被所举升的介质带走,实现了对油管内部原油自下而上的全过程加热。又因发热量的大小可由加热电功率控制、调整,故完全可以满足设计要求,保证油井正常生产。
空心抽油泵是实现泵下加热、降黏的重要组成部分,主要由泵筒系统和柱塞系统组成。泵筒系统由泵筒、固定阀外壳、导流挡块、护管等组成;柱塞系统由加长杆、柱塞中心杆、柱塞、柱塞阀座、柱塞阀体、固定阀体、滑动密封套、滑动密封杆等组成。该泵采用机械开启,延长检泵周期,自动泄油,泵效高,余属密封.耐温可达350℃。
3 结论
注水作为油藏稳压、增产的重要方法之一,在石油开发的各种工艺措施中,一直起着决定性的作用。伴随着注水开发工艺技术的运用、深入和发展,如何实现油田合理有效的注水及选择恰当的注水时机与注水方式,并在注水过程中选择合适的油层保护技术与注水工艺技术等课题正在不断的研究和完善。油田注水工艺技术的发展大体经历了以下过程:封隔器由水力扩张式发展到水力压缩式;配水工作筒由空心发展到偏心,再发展到与封隔器一体化;配注水:由嘴由固定式发展到活动式;水嘴投捞方式由起管柱投捞发展到钢丝投捞,再发展田到液力投捞。
参考文献
[1] 本刊编辑部.长庆低渗透油田开发取得重大突破[J].新疆石油地质,2010(04)
[2] 刘宁.科技之光耀姬塬[J].中国石油石化,2009(11)
[3] 梧非,彭绪峰.单井增量助跑长庆速度[J].中国石油石化,2010(02)
[4] 石艺.长庆油田积极应用水平井钻井等新技术[J].石油钻采工艺,2009(06)
【关键词】油田 采油管柱 应用
采油工艺管柱是由封隔器和其它井下工具等组成。对于各种工艺的主要工具,其类型相同者仅选一种,做到各种工艺管柱的结构和叙述不重复。因此,在实际使用中,各油田可从实际出发,根据需要,利用不同型号的井下工具,还可配出更多的工艺管柱。
1 油田采油管理技术
我国多数油田形成于陆相沉积盆地之中,油藏地质结构复杂,油井完井后,地层能量、井况及产出液物理性质多种多样。在开采原油时,如果油井的自身能量不能将井筒中的原油举升到地面,就需要采用以机械采油为主的方式进行人工举升。采油管柱是机械采油系统的组成部分,位于井筒内,所起的作用是将地面的能量传递至井筒中的原油,并且举升到地面。在油管加热系统中,电源变压器供给系统能量,电能由电源变压器输出,经控制柜隔离调整后,将电能经地面电缆传输到密封器,由密封器经地下电缆将能量传送到油管,再经油管下部的油套接触器与套管连通,形成一个完整的回路。由于油管本身具有阻抗,当电流流过油管时,油管将发热,因此,本系统用油管做热源体,将电能转化为热能,直接加热井内的液体;绝缘隔离管连接上下油管,保证地面设施与地下带电油管的绝缘安全;油管扶正器安装于油管上,保证了油管与套管隔离,同时地面设施直接接地,确保了地面设施的安全。
先将配接好的堵水采油管柱下入到设计位置,通过油管内憋压坐封封隔器密封油套环空,并通过上部防顶卡瓦和底部支撑器锚定管柱以防止管柱上行或下滑,投入钢球,向油管内打压,憋压至压力突降或套管大量返水,实现丢手,上提管柱悬重增加(约10kN),拔出锁爪,起出丢手上部管柱;然后根据地质要求投捞偏心配产器堵塞器,安装不同尺寸的油嘴或死嘴子,按要求下人生产管柱;如果需要调整生产层位或生产参数,可起出抽油管柱后重新投捞偏心配产器堵塞器,安装不同尺寸的油嘴或死嘴子,直至达到配产要求。油层上部2~5m和油层下部2—5m各下一个平衡封隔器,以平衡相邻封隔器间液压产生的作用力,以确保管柱安全可靠地工作。管柱下至井底后,油管内憋压坐封封隔器密封油套环空,将各油层分隔开来。继续憋压至压力突降或套管大量返水,实现丢手,上提管柱起出丢手上部管柱;再下入泵抽管柱插入丢手管柱内打开活门开关进行生产。起出丢手堵水管柱时,下人打捞管柱捞住丢手管柱,上提管柱解封。
现场使用时,将油井洗井装置接在筛管下方,随泵抽管柱下井,至射孔井段之上的设计位置,皮碗为自封式胶筒,施工时不需专门的设备,即可形成初封。正常生产时油层液体通过底部单流阀,返到管柱上部,进入泵筒;洗井时,洗井液从油套环空进人,底部单流阀关闭,皮碗密封油套环形空间。洗井液通过筛管进人泵的吸入口,返到地面,从而防止洗井液倒灌油层;检泵起管柱时,由于皮碗与套管壁的摩擦力,而使其沿中心管向下移动,剪断挡环上的剪销,挡环下滑至下接头限位.,同时处于中心管的凹槽处,上、下连通平衡皮碗上、下压差,保证管柱能够顺利起出。
2 套管漏失井油层保护采油管柱
2.1 结构
抽油管柱由抽油泵、插入密封管组成;丢手堵水管柱由丢手接头、插管工作筒、Y441封隔器、单流阀、球座、筛管、丝堵组成。
2.2 原理
下人堵水管柱;向油管内打压坐封封隔器;投入钢球,向油管内加压至压力突降,或套管大量返水,上提管柱拔出锁爪,起出丢手上部管柱;按要求下人插入抽油利用抽油杆将抽油机的往复运动传递给管式抽油泵或杆式抽油泵,使活塞作往复运动对井筒内的井液进行抽吸,井液通过油管到达地面,完成人工举升。控制回路的原理是将电压、电流、温度信号,经放大后变为0~200mV信号,然后送专用集成电路,并进行数码显示,同时与相应设定值进行比较,并送出相应的越限信号。控制继电器的接通或断开,实现自动控制和保护的目的。空心抽油杆工频电热采油装置的加热原理是:特种电缆由电缆引入器插入空心抽油杆内,与电路连接器形成回路。通电后在两个载流导体上形成电流方向相反,数值大小相等的条件,在空心杆内壁产生工频集肤效应,使电流集中在管壁极薄层内流过,从而大幅度增加了交流阻抗。在集肤效应、铁损、临近效应和屏蔽效应的共同作用下,产生热量实现电热转换。由于加热体在油管内部,故产生的热量随时被所举升的介质带走,实现了对油管内部原油自下而上的全过程加热。又因发热量的大小可由加热电功率控制、调整,故完全可以满足设计要求,保证油井正常生产。
空心抽油泵是实现泵下加热、降黏的重要组成部分,主要由泵筒系统和柱塞系统组成。泵筒系统由泵筒、固定阀外壳、导流挡块、护管等组成;柱塞系统由加长杆、柱塞中心杆、柱塞、柱塞阀座、柱塞阀体、固定阀体、滑动密封套、滑动密封杆等组成。该泵采用机械开启,延长检泵周期,自动泄油,泵效高,余属密封.耐温可达350℃。
3 结论
注水作为油藏稳压、增产的重要方法之一,在石油开发的各种工艺措施中,一直起着决定性的作用。伴随着注水开发工艺技术的运用、深入和发展,如何实现油田合理有效的注水及选择恰当的注水时机与注水方式,并在注水过程中选择合适的油层保护技术与注水工艺技术等课题正在不断的研究和完善。油田注水工艺技术的发展大体经历了以下过程:封隔器由水力扩张式发展到水力压缩式;配水工作筒由空心发展到偏心,再发展到与封隔器一体化;配注水:由嘴由固定式发展到活动式;水嘴投捞方式由起管柱投捞发展到钢丝投捞,再发展田到液力投捞。
参考文献
[1] 本刊编辑部.长庆低渗透油田开发取得重大突破[J].新疆石油地质,2010(04)
[2] 刘宁.科技之光耀姬塬[J].中国石油石化,2009(11)
[3] 梧非,彭绪峰.单井增量助跑长庆速度[J].中国石油石化,2010(02)
[4] 石艺.长庆油田积极应用水平井钻井等新技术[J].石油钻采工艺,2009(06)