[發明專利]深井注氣增壓機械采油方法及裝置

無效

• 申請號: 200910113337.2
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101566057A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 甘振維;趙海洋;林濤;鄧洪軍;張志宏;劉榧;張建軍;柏森;黃云;胡雅潔;楊映達;楊祖國
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司西北油田分公司工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/18
• 分類號: E21B43/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明屬于從井中開采油的方法或設備技術領域，特別是涉及一種深井注氣機械采油方法及裝置。

二、背景技術

目前人類是利用深層油層的原始能量開采深層石油。然而，這種依靠油層原始能量所開采的石油僅占油層可開采的3％，大部分的深層石油依靠機械開采。由于現有機械采油設備的舉升能力和開采技術方案的局限性，使得埋深在4500米以下、石油靜液面在4000米以下的石油不能正常開采，甚至無法開采。近年來，人們設計了水力柱塞采油泵和注氣采油泵的新型開采設備，試圖沿用原有淺層石油開采技術方案，使用水力柱塞泵或者注氣泵開采深層石油，卻都因為深層石油靜液柱壓力高，水力柱塞泵和注氣泵負荷大，舉升能力有限，無法滿足深層石油開采需要。

三、發明內容

本發明目的是提供一種用于提高深層石油采收率的深井注氣增壓機械采油方法及裝置，解決了現有機械采油方法及裝置舉升能力不足的問題，該方法采用深井注氣增壓采油裝置，該裝置包括注氣泵、油管、套管、密封座、增壓采油泵、泵卡架、封隔器、濾管閥和濾管，在油管外部套接有套管，在油管上依次設置有密封座、增壓采油泵、泵卡架、封隔器、濾管閥和濾管，在密封座下方的油管上設置有可開關式滑套，在油管內部設置有注氣管，在注氣管端部設置有止流閥插頭，注氣管通過止流閥插頭與密封座連接，注氣泵通過閥門、管線和注氣管與增壓采油泵的進氣管路連通，廢氣回收罐通過閥門和管線與油管和套管之間的環形空間連通，增壓采油泵包括氣缸套、氣缸內腔、活塞、活塞連桿、連桿密封總成、柱塞、柱塞連桿、固定閥、進油閥和出油閥，在增壓采油泵頂部設置有出油閥，在增壓采油泵底部設置有固定閥和進油閥，氣缸內腔通過連桿密封總成分為上下兩個內腔，每個內腔設置有一個柱塞和活塞，柱塞通過柱塞連桿與活塞連接，活塞通過活塞連桿與活塞連接，氣缸內腔通過進氣閥、排氣閥與進氣管路和排氣管路連通，柱塞內腔通過固定閥、進油閥和出油閥與進油管路和油管連通，其具體操作步驟是：先把密封座、增壓采油泵、泵卡架、封隔器、濾管閥和濾管接到油管上，用油管安放到井筒套管內，然后卡好泵卡架；給油管注滿液體，打開泄壓口旁的閥門，同時關閉其他閥門，向油管與套管之間的環形空間注入液體試壓，記錄壓力表最大數值，給套管卸壓，再打開出液口旁的閥門給油管卸壓，關閉注氣泵下面的閥門，從油管中把接有止流閥插頭的注氣管下入井中；每下降600～700m，打開注氣泵下面的閥門，向油管與注氣管之間的環形空間中注入氣體，從注氣管中排出液體，并經過廢氣回收罐左邊的閥門進入廢氣回收鑵，當止流閥插頭下降到距密封座一米的位置，廢氣回收鑵中排出的流體全是氣體時，把止流閥插頭插入密封座中，加壓后打開密封座的通道；關閉廢氣回收罐左邊和下面的閥門，打開注氣泵下面的閥門，向油管與注氣管之間的環形空間里注入氣體，加壓檢測止流閥插頭與密封座之間的密封效果；安裝井口設備，打開注氣泵右邊的閥門向注氣管注入氣體，打開泄壓口旁和出液口旁的閥門，分別從泄壓口和出液口采樣分析，記錄壓力表數值，調整泵入氣體壓力和氣量；關閉泄壓口旁的閥門，打開注氣泵右邊和廢氣回收罐下面的閥門，讓循環氣體再次泵入注氣管，打開泄壓口旁和廢氣回收罐下面的閥門，采樣分析氣體濕度和含油量，計算產量。本發明利用氣體密度低、膨脹系數大、流動性好的特點，以氣體作為動力介質，循環使用，提高了機械采油泵的舉升能力，使原油的舉升壓力達到注入氣體壓力的2～5倍，能夠舉升靜液面在4000米以下的原油，工藝流程簡單，舉升壓力高，運行費用低，適用于深井采油和稠油井機械采油。

四、附圖說明

圖1是本發明深井注氣增壓機械采油裝置結構示意圖；

圖2是本發明深井注氣增壓機械采油裝置A-A剖視圖。

五、具體實施方式

下面結合圖1和圖2對本發明深井注氣增壓機械采油方法及裝置做進一步的說明，該方法采用深井注氣增壓機械采油裝置，該裝置包括注氣泵13、油管22、套管24、密封座23、增壓采油泵26、泵卡架27、封隔器28、濾管閥30和濾管31，在油管22外部套接有套管24，在油管22上依次設置有密封座23、增壓采油泵26、泵卡架27、封隔器28、濾管閥30和濾管31，在密封座23下方的油管22上設置有可開關式滑套25，在油管22內部設置有注氣管15，在注氣管15端部設置有止流閥插頭21，注氣管15通過止流閥插頭21與密封座23連接，注氣泵13通過閥門20、管線和注氣管15與增壓采油泵26的進氣管路1連通，廢氣回收罐14通過閥門20、排氣管16和管線與油管22和套管24之間的環形空間連通，增壓采油泵26包括氣缸套12、氣缸內腔2、活塞3、活塞連桿4、連桿密封總成5、柱塞7、柱塞連桿6、固定閥9、進油閥29和出油閥8，在增壓采油泵26頂部設置有出油閥8，在增壓采油泵26底部設置有固定閥9和進油閥29，氣缸內腔2通過連桿密封總成5分為上下兩個內腔，每個內腔設置有一個柱塞7和活塞3，柱塞7通過柱塞連桿6與活塞3連接，活塞3通過活塞連桿4與活塞3連接，氣缸內腔2通過進氣閥32、排氣閥33與進氣管路1和排氣管路11連通，柱塞內腔通過固定閥9、進油閥29和出油閥8與進油管路10和油管22連通，其具體操作步驟是：先把密封座23、增壓采油泵26、泵卡架27、封隔器28、濾管閥30和濾管31接到油管22上，用油管22安放到井筒套管24內，然后卡好泵卡架27；給油管22注滿液體，打開泄壓口17旁的閥門20，同時關閉其他閥門20，向油管22與套管24之間的環形空間注入液體試壓，記錄壓力表19最大數值，給套管24卸壓，再打開出液口18旁的閥門20給油管22卸壓，關閉注氣泵13下面的閥門20，從油管22中把接有止流閥插頭21的注氣管15下入井中；每下降600～700m，打開注氣泵13下面的閥門20，向油管22與注氣管15之間的環形空間中注入氣體，從注氣管15中排出液體，并經過廢氣回收罐14左邊的閥門20進入廢氣回收鑵14，當止流閥插頭21下降到距密封座23一米的位置，廢氣回收鑵14中排出的流體全是氣體時，把止流閥插頭21插入密封座23中，加壓后打開密封座23的通道；關閉廢氣回收罐14左邊和下面的閥門20，打開注氣泵13下面的閥門20，向油管22與注氣管15之間的環形空間里注入氣體，加壓檢測止流閥插頭21與密封座23之間的密封效果；安裝井口設備，打開注氣泵13右邊的閥門20向注氣管15注入氣體，打開泄壓口17旁和出液口18旁的閥門20，分別從泄壓口17和出液口18采樣分析，記錄壓力表19數值，調整泵入氣體的壓力和氣量；關閉泄壓口17旁的閥門20，打開注氣泵13右邊和廢氣回收罐14的閥門20，讓循環氣體再次泵入注氣管15，打開泄壓口17旁和廢氣回收罐14下面的閥門20，采樣分析氣體濕度和含油量，計算產量。