[發明專利]水平注汽井智能配汽工藝管柱

有效

• 申請號: 201210115330.6
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102852502A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 吳永彬;王紅莊;李秀巒;蔣有偉;趙欣
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 田野

技術領域

本發明涉及油田采油設備，尤其是一種油田稠油注蒸汽熱力采油水平井的注汽管柱。

背景技術

水平井技術始于20世紀80年代，主要應用在稀油油藏和氣藏，其優勢在于提高油氣井的產量和采收率。隨著水平井技術的不斷進步，水平井的應用規模不斷增加，應用的油藏類型越來越廣泛，截至目前，已經工業化應用在稠油油藏開發以及煤層氣開發中。

對于稠油油藏的水平井開發，主要是應用水平井進行蒸汽吞吐、蒸汽驅以及蒸汽輔助重力泄油(SAGD)。由于水平井接觸的油藏面積遠遠大于直井，因此水平井注蒸汽加熱油層以及降低原油黏度的范圍更廣，可動油面積更大，油井的產量更高。但目前水平井注蒸汽通常采用籠統注汽方式，針對非均質油藏，由于不同水平段油層滲透率差異較大，造成水平段吸汽不均，在連續注汽過程中，從水平井注入的蒸汽容易沿著水平段局部高滲透條帶突進生產井底，造成早期汽竄，嚴重降低了水平段動用程度和水平井的開發效果。

現有技術的一種水平井分段注汽管柱，是在篩管后側的水平隔熱管上，由前至后依次串聯扶正器、阻隔器、扶正器和分配器。其有益效果是使輸入井下的壓力蒸汽全部進入設定的注汽油層內，在注汽過程中，只有一段與設定的注汽油層位置相對的井管處在高溫環境中，以致井管伸長量較小，不會造成井口破壞。其不足之處在于：一是下入分段注汽管柱后，只能同時對水平井的一段進行注汽，不能對全水平段同時注汽，這樣就減少了水平段的吸汽長度，減少了單位時間的泄油面積和生產井生產能力；二是某一特定注汽段的注汽結束后，需要對另一段進行注汽時，使用者需要通過外部拉力將注汽管柱向井外拉出，因此改變注汽段需要涉及非常復雜的修井操作，注汽井每更換一次注汽段都需要關井。

現有技術還有一種水平井注氣蒸汽傘，其特點是包括中心管和套在中心管外面的膠筒，膠筒左右兩端的連接部分別與中心管的左右連接部固定且密封連接，中心管左右連接部之間的管壁上設有通孔，中心管的左右連接部分別設有將膠筒左右連接部壓緊的短管狀的左右壓片，膠筒左右連接部同中心管左右連接部之間分別墊有短管狀的左右壓環，中心管的左端連接有一個用于同其它管道連接的接箍，中心管右端設有與接箍配合的連接機構。其工作原理是：注汽時將若干水平井注氣蒸汽傘分別連接在若干注汽管柱之間，送入水平井的套管中，注汽時蒸汽通過中心管上的通孔，充入膠筒中，使膠筒膨起，封閉注汽管柱同套管之間的環空，由此將水平段分隔成幾個相對獨立的注汽單元，以便分別注汽，保證了各注汽單元注汽的均勻性，有利于防止層間干擾，提高油氣采收率。而其不足之處在于：該專利僅是采用機械的手段將水平段分成若干注汽段，而未詳細闡述采用何種裝置或技術手段平均分配或者靈活調節進入各個注汽段的蒸汽流量。

現有技術還有一種水平井注汽方法及系統，該方法包括：對水平井注汽流體的流動規律、水平井井眼軌跡、以及水平井分段注汽量和注汽孔面積進行分析；根據分析結果及井溫剖面測試曲線，確定水平井注汽管柱中各注汽閥的位置、注汽量和注汽孔徑；根據確定的位置、注汽量和注汽孔徑，在水平井注汽管柱中設置各注汽閥，并利用所述水平井注汽管柱進行水平井注汽。該發明可以解決現有技術中水平井段過長，水平井段注汽不均勻，以及水平井篩管完井，注汽工藝實施困難的問題。但該發明的不足之處在于：由于注蒸汽過程中水平段外油層孔隙結構不斷變化，原來注汽量高的注汽閥對應的水平段由于長期高速注汽會產生高滲透率吸汽段，需要降低注汽量防止汽竄；而原來注汽量低的注汽閥對應的水平段由于長期低速吸汽，造成該段原油動用差，需要提高注汽量來增加油層吸汽量，提高原油動用程度；而該現有技術闡述下入水平段的注汽閥的位置、注汽量和注汽孔徑是根據水平井段注蒸汽經驗公式的分析結果及井溫剖面測試曲線來預先確定的，未詳細闡述采用何種技術手段來在實際注汽過程中動態調整不同位置注汽閥的注汽量，也未闡述實際注蒸汽過程中，是否需要根據變化后的井溫剖面測試結果重新下入不同規格的注汽閥。

發明內容