[實用新型]超臨界CO2井下分層注氣管柱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520323632.1
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN204691750U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建新;張瑞霞;魏偉;韓博;岳廣韜;王世杰;王衛(wèi)明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B17/00;E21B34/14
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 周京蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及石油開采中使用的井下注氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及超臨界CO₂井下分層注氣管柱。

背景技術(shù)

石油開采過程中，為了使油從油層中流出，需要給地層補充能量，這一般采用向地層中注水或注氣的辦法。

二氧化碳（CO₂）驅(qū)已經(jīng)成為國內(nèi)外油田開發(fā)一種重要接替技術(shù)，它不但能提高油田采收率，還有利于CO₂減排，保護環(huán)境，因此得到了各油田的重視和應(yīng)用。目前井下注CO₂都是采用的多油層合注工藝。由于油藏的非均質(zhì)性，地質(zhì)學(xué)家提出了分層注氣的要求。對于多薄油層的分注來說，各層的配注量可能很小。CO₂在井下處于超臨界狀態(tài)，其粘度接近氣體的粘度。小流量和低粘度給井下分層測試和調(diào)整配注量帶來了困難。

超臨界CO2井下分層注氣并沒有現(xiàn)成的技術(shù)，可以借鑒的測試與控制技術(shù)是中國專利局2012年09月19日授權(quán)公告了一種“同心一體化測調(diào)注水工藝及裝置”，其專利申請日是2009年09月04日，專利申請?zhí)柺?00910018261.5，該專利公開了這樣一種分層注水技術(shù)：在井下安裝分層注水管柱，對應(yīng)每個油層安裝一個可調(diào)整注水孔大小的同心配水器，然后從油管內(nèi)下入一種一體化測試儀，通過測試儀測試并調(diào)整各個油層的配注量。如果把這個技術(shù)應(yīng)用于井下超臨界CO₂分層注氣，它存在以下問題：一是CO₂對井下油套管的腐蝕嚴重，需要在封隔器以上的油套環(huán)空替滿防腐油套管保護液，而目前的注水管柱在注水過程中需要不時地洗井，所使用的封隔器都是能夠洗井的類型，如K344型，它不能把防腐保護液長期地封隔在封隔器以上的套管中；二是CO₂注入和停注過程中，溫度的變化很大，油管的長度也相應(yīng)地變化很大，對井下封隔器的破壞就會很嚴重；三是一體化測試儀的測試方式是水從流量計的側(cè)環(huán)空中流過，這種測試方式對大流量的注水來說是滿足要求的，但對小流量的CO₂來說，就難以測準。四是為了洗井，原技術(shù)管柱底部安裝有單向閥，如果用于注氣，在井口因意外失控時，CO₂氣體就會從此單向閥噴出井口，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，發(fā)明了超臨界CO₂井下分層注氣管柱及操作方法，解決了注氣過程中因溫度變化大引起的管柱的長度變化大對封隔器的損壞問題、防腐保護液的注入與保持問題、小流量CO₂的測試準確性問題和注氣安全問題。

本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

超臨界CO₂井下分層注氣管柱，油管安裝在套管內(nèi)，頂部封隔器、層間封隔器、可調(diào)配氣器和盲堵用油管相連，頂部封隔器安裝在油層以上部位，層間封隔器安裝在兩個油層之間，對應(yīng)每個油層安裝一個可調(diào)配氣器，盲堵連接在管柱尾部，測調(diào)儀與電纜相連，電纜下在油管內(nèi)，測調(diào)儀位于可調(diào)配氣器內(nèi)且可在各可調(diào)配氣器間移動，在頂部封隔器以上還連接有滑套，可調(diào)配氣器的配氣孔設(shè)有單向閥，氣體流動方向是由內(nèi)向外；配氣孔以上部位設(shè)有內(nèi)光管段，測調(diào)儀包括擠壓密封段，擠壓密封段上的膠筒與內(nèi)光管段相密封。

優(yōu)選實施例一，頂部封隔器是Y445型封隔器。

優(yōu)選實施例二，單向閥機構(gòu)包括套在配氣孔外的閥套和壓住閥套的彈簧。

優(yōu)選實施例三，單向閥機構(gòu)是在配氣孔中設(shè)置向上的錐孔并在其中設(shè)置球。

優(yōu)選實施例四，所述的擠壓密封段，其殼體中部有變徑臺肩，膠筒和擠壓套順次套在殼體外且位于變徑臺肩下；殼體內(nèi)設(shè)下孔，電機固定在下孔的頂部，電機的輸出軸設(shè)外螺紋，螺母安裝在輸出軸上，內(nèi)襯套套在電機外且其外壁與下孔內(nèi)壁相密封，在殼體下孔的側(cè)壁設(shè)側(cè)孔，側(cè)孔位于內(nèi)襯套的上下兩個密封圈之間，連接塊安裝在側(cè)孔內(nèi)且與內(nèi)襯套和擠壓套相連接固定，螺母與內(nèi)襯套相連接固定；螺母設(shè)過電纜孔，驅(qū)動電纜從過電纜孔中穿過。