[發(fā)明專利]深水水下井口的化學藥劑注入系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010260334.8
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111456684A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 楊勇;陳小剛;馬振華;苗建;葉鋒;杜洋洋;黨科;林湧濤;廖尉杰;許超;謝志前
• 申請（專利權）人: 中海石油深海開發(fā)有限公司;中海石油（中國）有限公司深圳分公司
• 主分類號: E21B37/06
• 分類號: E21B37/06
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產(chǎn)權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 王少虹

本發(fā)明公開了一種深水水下井口的化學藥劑注入系統(tǒng)及方法，化學藥劑注入系統(tǒng)包括藥劑儲罐、高壓泵組、多個低壓泵組以及連接多個水下井口的油管的多條注入管線；所述高壓泵組和每一個所述低壓泵組形成并聯(lián)連接在所述藥劑儲罐和對應的一注入管線之間；化學藥劑注入前，通過所述高壓泵組對所述注入管線中氣柱進行驅替；氣柱驅替后，通過所述低壓泵組將所述藥劑儲罐中的化學藥劑通過所述注入管線注入油管內。本發(fā)明的深水水下井口的化學藥劑注入系統(tǒng)，通過一高壓泵組與多個低壓泵組配合，高壓泵組可作為高壓驅替泵，能夠完成氣田中多個水下井口的氣柱驅替和藥劑注入，在減少成本投入的同時也降低了現(xiàn)場的操作難度。

技術領域

本發(fā)明涉及油氣開采工程技術領域，尤其涉及一種深水水下井口的化學藥劑注入系統(tǒng)及方法。

背景技術

在深水油氣田的開采過程中，一般會采用水下生產(chǎn)系統(tǒng)進行開采，由于地層水中含有較高濃度的鈣離子、鎂離子、碳酸根、硫酸根等成垢離子，且深水油氣田一般屬于高溫、超高溫井，因壓力、溫度或水成分變化破壞了原來的化學平衡而產(chǎn)生垢，從而堵塞油管，影響氣田產(chǎn)量。同時，為保障整個生產(chǎn)系統(tǒng)的流動性安全，還需考慮海管水合物影響因素。可見，為了保護設備和管線，向深水氣田的開發(fā)井注入化學藥劑(防垢劑、甲醇、乙二醇等)是非常有必要的。

為了盡可能減少成本的投入，在配置注入泵的時候會充分利用靜液柱壓力來減少泵的操作壓力，尤其是處于泥面以下的化學藥劑注入系統(tǒng)，由于注入深度在幾千米左右，理論計算只需要平臺配置一臺幾兆帕的注入泵即可將藥劑注入至幾十兆帕的井筒之中。

由于井底注入閥一般與油管成套安裝，檢修困難，為此注入閥會配置多個單向閥以防止氣竄，增加注入閥的壽命。但在實際的運行過程中，注入閥均有不同程度的氣竄現(xiàn)象，導致化學藥劑注入管線中存在氣柱，在重新啟動化學藥劑注入系統(tǒng)時則無法正常建立靜液柱使得藥劑無法注入到井底。為了解決該問題，目前有兩種普遍的做法，一種是在每次啟動之前租賃高壓注入泵驅替管線中的氣柱，待建立正常的靜液柱壓力后重新啟動藥劑注入系統(tǒng)，另一種是在設計之初是便不再考慮靜液柱，直接將化學藥劑注入泵設計為高壓注入泵。第一種做法增加了現(xiàn)場的操作難度及風險，第二種做法則將成本提高了數(shù)倍之多。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種操作方便，減少成本投入的深水水下井口的化學藥劑注入系統(tǒng)及深水水下井口的化學藥劑注入方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種深水水下井口的化學藥劑注入系統(tǒng)，包括藥劑儲罐、高壓泵組、多個低壓泵組以及連接多個水下井口的油管的多條注入管線；所述高壓泵組和每一個所述低壓泵組形成并聯(lián)連接在所述藥劑儲罐和對應的一注入管線之間；

化學藥劑注入前，通過所述高壓泵組對所述注入管線中氣柱進行驅替；氣柱驅替后，通過所述低壓泵組將所述藥劑儲罐中的化學藥劑通過所述注入管線注入油管內。

優(yōu)選地，在所述低壓泵組故障檢修時，通過所述高壓泵組將所述藥劑儲罐中的化學藥劑通過所述注入管線注入油管內。

優(yōu)選地，所述高壓泵組包括高壓泵、連接在所述高壓泵的進口和藥劑儲罐之間的第一高壓管線、連接在所述高壓泵的出口和注入管線之間的第二高壓管線、設置在所述第二高壓管線上的第一隔離閥；

所述低壓泵組包括低壓泵、連接在所述低壓泵的進口和藥劑儲罐之間的第一低壓管線、連接在所述低壓泵的出口和注入管線之間的第二低壓管線、設置在所述第二低壓管線上的第二隔離閥。

優(yōu)選地，所述第二高壓管線具有多個分支管線，每一所述分支管線與對應的一所述低壓泵組并聯(lián)至對應的所述注入管線上；每一所述分支管線上設有所述第一隔離閥。

優(yōu)選地，所述高壓泵的設計壓力＝(注入點壓力+管路壓降)×設計誤差系數(shù)；

所述低壓泵的設計壓力＝(注入點壓力-靜液柱壓力+管路壓降)×設計誤差系數(shù)；