專利名稱：稠油熱采井一趟管柱分注合采方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田稠油井分注合采工藝，是一種稠油熱采井一趟管柱分注合采方法。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)油田分注合采管柱有多種結(jié)構(gòu)，一種結(jié)構(gòu)是用熱采封隔器與滑套組成，注汽時(shí)只能從下至上依次注汽，并且需要等待悶井結(jié)束后，井口溫度下降才能動(dòng)井口下泵，這樣不但降低了蒸汽的熱利用率，同事也增加了施工時(shí)間和施工成本。目前國(guó)內(nèi)油田所用投球器均為地面投球器，不能直接將泵下入井內(nèi)，這樣在注汽后就必須等待井口溫度下降后才能下泵。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN201144680Y，提供了一種“稠油分、選注一體化管柱”。由于采用在油管下方依次接有上密封器、伸縮器、上投球器、分注閥、上收球器、下密封器下投球器、注汽篩管、下收球器。在稠油熱采中一次性完成對(duì)油井的分層定量注汽和投球選擇性注汽。既解決了蒸汽吞吐中蒸汽超覆現(xiàn)象影響，提高了油井的中、低滲透層的動(dòng)用程度，大幅度提高注入蒸汽的有效利用率和熱采效果。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN201021662，提供了一種“注汽采油桿式泵”，外管為一圓柱形筒體，在其下部?jī)?nèi)壁上凸設(shè)環(huán)形支撐座，其上部?jī)?nèi)壁上凸設(shè)一環(huán)形密封件形成密封泵筒，工作泵筒設(shè)置在所述外管內(nèi)，所述工作泵筒的下端設(shè)置有彈簧爪結(jié)構(gòu)與所述支撐座匹配形成彈簧爪鎖緊結(jié)構(gòu)，工作泵筒的上部一段外壁外凸，形成密封柱塞與所述外管上的密封泵筒的內(nèi)壁之間構(gòu)成密封副，工作泵筒的中間形成工作泵筒段，在工作泵筒段的下部筒壁上設(shè)有所述固定凡爾，在工作泵筒內(nèi)固定凡爾上方可滑動(dòng)且密封地設(shè)置所述游動(dòng)凡爾罩，在該游動(dòng)凡爾罩的上端固設(shè)拉桿，工作泵筒段的外經(jīng)小于所述密封泵筒的直徑。該注汽采油桿式泵檢泵和注汽時(shí)無(wú)需提出外管，簡(jiǎn)單方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種稠油熱采井一趟管柱分注合采方法，先下泵后實(shí)施分注，注汽完畢能直接進(jìn)入開(kāi)采?？朔⑵戤叺却跍囟认陆担缓笙卤脤?shí)施開(kāi)采周期長(zhǎng)的不足。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是稠油熱采井一趟管柱分注合采方法，包括步驟A 向稠油熱采井的套管內(nèi)下入分注合采管柱；分注合采管柱的結(jié)構(gòu)是在上部油管的下端連接桿式泵外筒，桿式泵外筒的下端連接分層注汽滑套，分層注汽滑套的下端連接熱采封隔器，熱采封隔器的下端連接下部油管；熱采封隔器座封在套管內(nèi)壁上，熱采封隔器的位置在上部油層與下部油層之間；步驟B 下入抽油桿柱，抽油桿柱的結(jié)構(gòu)是在抽油桿的下端連接桿式泵工作筒，桿式泵工作筒的下端連接頂桿；桿式泵工作筒下至桿式泵外筒的上部；步驟C、在井口裝置上固定盤根密封盒后，向下部油層注入過(guò)熱蒸汽；
步驟D、下部油層注入過(guò)熱蒸汽完成后，用抽油機(jī)將向下輸送抽油桿，抽油桿帶動(dòng)桿式泵工作筒和頂桿向下滑動(dòng)；當(dāng)頂桿下端向下滑動(dòng)到桿式泵外筒的底部，繼續(xù)下放抽油桿，使頂桿向下推動(dòng)分層注汽滑套內(nèi)的鋼球，鋼球撐開(kāi)開(kāi)口擋環(huán)，鋼球落到滑套頂部；從井口打壓推動(dòng)滑套向下滑動(dòng)并切斷剪釘，滑套向下滑動(dòng)，滑套坐于下接頭中，從而關(guān)閉下部注汽通道，同時(shí)露出注汽隔環(huán)與滑套外筒相連通的側(cè)孔，打開(kāi)上部油層的注汽通道；上提抽油桿，抽油桿帶動(dòng)桿式泵工作筒和頂桿向上滑動(dòng)，桿式泵工作筒上提至桿式泵外筒的上部，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉下部油層注汽通道，打開(kāi)上部油層注汽通道。步驟E、向上部油層注入過(guò)熱蒸汽；步驟F、上部油層注入過(guò)熱蒸汽結(jié)束后，將桿式泵工作筒下入桿式泵外筒內(nèi)；待悶井結(jié)束后，抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿柱上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行采油生產(chǎn)。所述的熱采封隔器、桿式泵工作筒和桿式泵外筒是現(xiàn)有產(chǎn)品，市場(chǎng)有銷售。所述的下入分注合采管柱、下入抽油桿柱和注入過(guò)熱蒸汽方法和工藝參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員熟練掌握，不屬于本發(fā)明的創(chuàng)造內(nèi)容。所述的分層注汽滑套的結(jié)構(gòu)是分層注汽滑套，包括上接頭、導(dǎo)向壓帽、鋼球、開(kāi)口擋環(huán)、中心管、滑套外筒、滑套、石墨密封環(huán)、剪釘、注汽隔環(huán)、下接頭和壓縮套筒；上接頭的上端有內(nèi)螺紋，能與注汽管柱連接，其特征在于上接頭的下端有圓筒，在上接頭的下端有內(nèi)螺紋，上接頭的圓筒下端連接滑套外筒；滑套外筒的上端有內(nèi)螺紋，滑套外筒的上端螺紋連接中心管，中心管的上端在上接頭下端的圓筒內(nèi)，中心管壁上有通孔，在中心管頂部螺紋固定有一個(gè)環(huán)形的導(dǎo)向壓帽，在中心管中心孔的上端有環(huán)形臺(tái)階，在環(huán)形臺(tái)階上有一個(gè)環(huán)形的開(kāi)口擋環(huán)，在開(kāi)口擋環(huán)的上部有一個(gè)鋼球；當(dāng)下壓鋼球，鋼球撐開(kāi)開(kāi)口擋環(huán)后，鋼球能通過(guò)開(kāi)口擋環(huán)并向下落。導(dǎo)向壓帽壓在鋼球上，防止鋼球滑出。在滑套外筒的壁上均勻分布有通孔；在滑套外筒內(nèi)有一個(gè)滑套，滑套中心孔的頂部有圓錐面球座，鋼球能座封在滑套中心孔頂部的圓錐面球座上；在滑套外筒內(nèi)壁與滑套之間有環(huán)形空間，在滑套外筒與滑套之間的環(huán)形空間的上部有石墨密封環(huán)，石墨密封環(huán)的下部有注汽隔環(huán)，注汽隔環(huán)為圓筒狀壁上均勻分布有通孔，注汽隔環(huán)壁上的通孔與滑套外筒壁上的通孔相對(duì)；在注汽隔環(huán)下端有另一個(gè)石墨密封環(huán)，另一個(gè)石墨密封環(huán)的下部有壓縮套筒，壓縮套筒與滑套外筒的下端螺紋連接，壓縮套筒向上壓緊另一個(gè)石墨密封環(huán)；滑套與注汽隔環(huán)之間通過(guò)剪釘固定在一起。在滑套外筒的下端有外螺紋，滑套外筒的下端螺紋連接有一個(gè)下接頭；下接頭的下端有外螺紋，能連接在注汽管柱上。參閱圖3。組裝分層注汽滑套6時(shí)，先將滑套607裝入注汽隔環(huán)610中，并將滑套607中的剪釘槽與注汽隔環(huán)610的剪釘609孔對(duì)齊，將剪釘609安裝到注汽隔環(huán)610中；依次將石墨密封環(huán)608、滑套607與注汽隔環(huán)610連接體，及另一石墨密封環(huán)608裝入滑套外筒606中，將壓縮套筒612與滑套外筒606通過(guò)螺紋連接；將滑套外筒606與下接頭611通過(guò)螺紋連接；將中心管605與滑套外筒606通過(guò)螺紋連接，依次將開(kāi)口擋環(huán)604、鋼球603裝入中心管605，并將導(dǎo)向壓帽602與中心管605通過(guò)螺紋連接；最后將上接頭601與滑套外筒606通過(guò)螺紋連接。即完成分層注汽滑套的組裝。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明稠油熱采井一趟管柱分注合采方法，結(jié)構(gòu)合理而緊湊，施工操作方便，一趟管柱將工具全部下入油井中，并能先下泵后分注，達(dá)到蒸汽熱量的有效利用，真正實(shí)現(xiàn)一趟管柱完成分注合采，節(jié)約時(shí)間和施工成本。發(fā)明提供了結(jié)構(gòu)新穎的分層注汽滑套6，使得本方法能得到實(shí)現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明稠油熱采井一趟管柱分注合采方法的井深結(jié)構(gòu)示意圖，是向下層注入蒸汽的示意圖。圖2是本發(fā)明稠油熱采井一趟管柱分注合采方法的井深結(jié)構(gòu)示意圖，是向上層注入蒸汽的示意圖。圖3是分層注汽滑套6的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖中，1-抽油桿，2-桿式泵工作筒，3-頂桿，4-上部油管，5-桿式泵外筒，6-分層注汽滑套，7-熱采封隔器，8-下部油管，9-套管；601-上接頭，602-導(dǎo)向壓帽，603-鋼球，604-開(kāi)口擋環(huán)，605-中心管，606-滑套外筒，607-滑套，608-石墨密封環(huán)，609-剪釘，610-注汽隔環(huán)，611-下接頭，612-壓縮套筒。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 稠油熱采井一趟管柱分注合采方法，步驟A 參閱圖1。向稠油熱采井的套管9內(nèi)下入分注合采管柱；分注合采管柱的結(jié)構(gòu)是在上部油管4的下端連接桿式泵外筒5，桿式泵外筒5的下端連接分層注汽滑套6，分層注汽滑套6的下端連接熱采封隔器7，熱采封隔器7的下端連接下部油管8 ；熱采封隔器7座封在套管9內(nèi)壁上，熱采封隔器7的位置在上部油層與下部油層之間；套管9壁上對(duì)應(yīng)上部油層和下部油層的位置分別有射孔槍射出的孔。步驟B 下入抽油桿柱，抽油桿柱的結(jié)構(gòu)是在抽油桿1的下端連接桿式泵工作筒2，桿式泵工作筒2的下端連接頂桿3，抽油桿1、桿式泵工作筒2和頂桿3的中心線在同一條直線上。桿式泵工作筒2下至桿式泵外筒5的上部四米處。過(guò)熱蒸汽能從上部油管4和桿式泵工作筒2之間的環(huán)形空間通過(guò)，進(jìn)入桿式泵外筒5內(nèi)。頂桿3包括圓筒和頂桿頭，壁上帶有通孔的圓筒上端螺紋連接在桿式泵工作筒2的下端，圓筒的下端螺紋固定一個(gè)縱剖面為T形的頂桿頭。頂桿頭的上端圓柱體直徑50mm，下端圓柱體直徑觀讓。步驟C、在井口裝置上固定盤根密封盒后，向下部油層注入過(guò)熱蒸汽；過(guò)熱蒸汽通過(guò)油管4進(jìn)入桿式泵外筒5和分層注汽滑套6，過(guò)熱蒸汽從分層注汽滑套6的中心管605壁上的孔進(jìn)入分層注汽滑套6，并通過(guò)分層注汽滑套6和熱采封隔器7，過(guò)熱蒸汽到達(dá)下部油管8，從下部油管8下端排出為下部油層加熱、步驟D、參閱圖2。下部油層注入過(guò)熱蒸汽完成后，用抽油機(jī)將向下輸送抽油桿1，抽油桿1帶動(dòng)桿式泵工作筒2和頂桿3向下滑動(dòng)；當(dāng)頂桿3下端向下滑動(dòng)到桿式泵外筒5的底部，繼續(xù)下放抽油桿1，使頂桿3向下推動(dòng)分層注汽滑套6內(nèi)的鋼球603，鋼球603撐開(kāi)開(kāi)口擋環(huán)604，鋼球603落到滑套607頂部；從井口打壓推動(dòng)滑套607向下滑動(dòng)并切斷剪釘609，滑套607向下滑動(dòng)，滑套607坐于下接頭611中，從而關(guān)閉下部注汽通道，同時(shí)露出注汽隔環(huán)610與滑套外筒606相連通的側(cè)孔，打開(kāi)上部油層的注汽通道；上提抽油桿1，抽油桿1帶動(dòng)桿式泵工作筒2和頂桿3向上滑動(dòng)，桿式泵工作筒2上提至桿式泵外筒5的上部，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉下部油層注汽通道，打開(kāi)上部油層注汽通道。
步驟E、從井口向上部油層注入過(guò)熱蒸汽；步驟F、上部油層注入過(guò)熱蒸汽結(jié)束后，將桿式泵工作筒2下入桿式泵外筒5內(nèi)；待悶井M小時(shí)后，抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿柱上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行采油生產(chǎn)。參閱圖3。分層注汽滑套，包括上接頭601、導(dǎo)向壓帽602、鋼球603、開(kāi)口擋環(huán)604、中心管605、滑套外筒606、滑套607、石墨密封環(huán)608、剪釘609、注汽隔環(huán)610、下接頭611和壓縮套筒612。上接頭601的上端有API標(biāo)準(zhǔn)油管內(nèi)螺紋，能與注汽管柱連接。上接頭601的下端有圓筒，在上接頭601的下端有內(nèi)螺紋，上接頭601的圓筒下端連接滑套外筒606 ；滑套外筒606的上端有內(nèi)螺紋，滑套外筒606的上端螺紋連接中心管605，中心管605的上端在上接頭601下端的圓筒內(nèi)，中心管605壁上均勻分布有四個(gè)通孔，注入的蒸汽能通過(guò)四個(gè)通孔進(jìn)入中心管605內(nèi)。在中心管605頂部螺紋固定有一個(gè)環(huán)形的導(dǎo)向壓帽602，在中心管605中心孔的上端有環(huán)形臺(tái)階，在環(huán)形臺(tái)階上有一個(gè)環(huán)形的開(kāi)口擋環(huán)604，開(kāi)口擋環(huán)604內(nèi)徑32mm，外徑42mm。在開(kāi)口擋環(huán)604的上部有一個(gè)38. Imm的鋼球603 ；導(dǎo)向壓帽602壓在鋼球603上，防止鋼球脫離開(kāi)口擋環(huán)604。在滑套外筒606的壁上均勻分布有四個(gè)通孔；在滑套外筒606內(nèi)有一個(gè)滑套760，滑套607中心孔的頂部有圓錐面球座，滑套607中心孔的直徑為^mm。在滑套外筒606內(nèi)壁與滑套607之間有環(huán)形空間，在滑套外筒606與滑套607之間的環(huán)形空間的上部有一個(gè)石墨密封環(huán)608，石墨密封環(huán)608的下部有注汽隔環(huán)610，注汽隔環(huán)610為圓筒狀壁上均勻分布有四個(gè)通孔，注汽隔環(huán)610壁上的四個(gè)通孔與滑套外筒606壁上的四個(gè)通孔相對(duì)；在注汽隔環(huán)610下端有另一個(gè)石墨密封環(huán)608，另一個(gè)石墨密封環(huán)608的下部有壓縮套筒612，壓縮套筒612與滑套外筒606的下端螺紋連接，并向上壓緊另一個(gè)石墨密封環(huán)608?；?07與注汽隔環(huán)610之間通過(guò)均勻分布的四個(gè)剪釘609固定在一起。在滑套外筒606的下端有外螺紋，滑套外筒606的下端螺紋連接有一個(gè)下接頭611 ；下接頭611的下端有API標(biāo)準(zhǔn)油管外螺紋。
權(quán)利要求
1.一種稠油熱采井一趟管柱分注合采方法，其特征在于包括步驟A 向稠油熱采井的套管(9)內(nèi)下入分注合采管柱；分注合采管柱的結(jié)構(gòu)是在上部油管的下端連接桿式泵外筒(5)，桿式泵外筒(5)的下端連接分層注汽滑套(6)，分層注汽滑套(6)的下端連接熱采封隔器(7)，熱采封隔器(7)的下端連接下部油管(8)；熱采封隔器7座封在套管(9)內(nèi)壁上，熱采封隔器(7)的位置在上部油層與下部油層之間；步驟B:下入抽油桿柱，抽油桿柱的結(jié)構(gòu)是在抽油桿(1)的下端連接桿式泵工作筒O)，桿式泵工作筒O)的下端連接頂桿(3)；桿式泵工作筒( 下至桿式泵外筒(5)的上部；步驟C、在井口裝置上固定盤根密封盒后，向下部油層注入過(guò)熱蒸汽；步驟D、下部油層注入過(guò)熱蒸汽完成后，用抽油機(jī)將向下輸送抽油桿(1)，抽油桿(1)帶動(dòng)桿式泵工作筒( 和頂桿(3)向下滑動(dòng)；當(dāng)頂桿C3)下端向下滑動(dòng)到桿式泵外筒(5)的底部，繼續(xù)下放抽油桿(1)，使頂桿(3)向下推動(dòng)分層注汽滑套(6)內(nèi)的鋼球(603)，鋼球(603)撐開(kāi)開(kāi)口擋環(huán)(604)，鋼球(603)落到滑套(607)頂部；從井口打壓推動(dòng)滑套(607)向下滑動(dòng)并切斷剪釘(609)，滑套(607)向下滑動(dòng)，滑套(607)坐于下接頭(611)中，從而關(guān)閉下部注汽通道，同時(shí)露出注汽隔環(huán)(610)與滑套外筒(606)相連通的側(cè)孔，打開(kāi)上部油層的注汽通道；上提抽油桿(1)，抽油桿(1)帶動(dòng)桿式泵工作筒( 和頂桿(3)向上滑動(dòng)，桿式泵工作筒( 上提至桿式泵外筒( 的上部，關(guān)閉下部油層注汽通道，打開(kāi)上部油層注汽通道；步驟E、向上部油層注入過(guò)熱蒸汽；步驟F、上部油層注入過(guò)熱蒸汽結(jié)束后，將桿式泵工作筒2下入桿式泵外筒(5)內(nèi)；待悶井結(jié)束后，抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿柱上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行采油生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稠油熱采井一趟管柱分注合采管柱工藝，其特征在于分層注汽滑套，包括上接頭(601)、導(dǎo)向壓帽(602)、鋼球(603)、開(kāi)口擋環(huán)(604)、中心管(605)、滑套外筒(606)、滑套(607)、石墨密封環(huán)(608)、剪釘(609)、注汽隔環(huán)(610)、下接頭(611)和壓縮套筒(612)；上接頭(601)的上端有內(nèi)螺紋，上接頭(601)的下端有圓筒，在上接頭(601)的下端有內(nèi)螺紋，上接頭(601)的圓筒下端連接滑套外筒(606)；滑套外筒(606)的上端有內(nèi)螺紋，滑套外筒(606)的上端螺紋連接中心管(605)，中心管(605)的上端在上接頭(601)下端的圓筒內(nèi)，中心管(60 壁上有通孔，在中心管(60 頂部螺紋固定有一個(gè)環(huán)形的導(dǎo)向壓帽(602)，在中心管(605)中心孔的上端有環(huán)形臺(tái)階，在環(huán)形臺(tái)階上有一個(gè)環(huán)形的開(kāi)口擋環(huán)(604)，在開(kāi)口擋環(huán)(604)的上部有一個(gè)鋼球(603)；導(dǎo)向壓帽(602)壓在鋼球(603)上；在滑套外筒(606)的壁上均勻分布有通孔；在滑套外筒(606)內(nèi)有一個(gè)滑套(607)，滑套(607)中心孔的頂部有圓錐面球座；在滑套外筒(606)內(nèi)壁與滑套(607)之間有環(huán)形空間，在滑套外筒(606)與滑套(607)之間的環(huán)形空間的上部有石墨密封環(huán)(608)，石墨密封環(huán)(608)的下部有注汽隔環(huán)(610)，注汽隔環(huán)(610)為圓筒狀壁上均勻分布有通孔，注汽隔環(huán)(610)壁上的通孔與滑套外筒(606)壁上的通孔相對(duì)；在注汽隔環(huán)(610)下端有另一個(gè)石墨密封環(huán)(608)，另一個(gè)石墨密封環(huán)(608)的下部有壓縮套筒(612)，壓縮套筒(612)與滑套外筒(606)的下端螺紋連接；滑套(607)與注汽隔環(huán)(610)之間通過(guò)剪釘(609)固定在一起；在滑套外筒(606)的下端有外螺紋，滑套外筒(606)的下端螺紋連接有一個(gè)下接頭(611)；下接頭(611)的下端有外螺紋。
全文摘要
稠油熱采井一趟管柱分注合采方法，應(yīng)用于油田稠油分層注蒸汽后合采。包括向稠油熱采井的套管內(nèi)下入分注合采管柱；下入抽油桿柱；在井口裝置上固定盤根密封盒后，向下部油層注入過(guò)熱蒸汽；下部油層注入過(guò)熱蒸汽完成后，用抽油機(jī)將向下輸送抽油桿，抽油桿下滑推動(dòng)分層注汽滑套內(nèi)的鋼球，落到滑套頂部；從井口打壓滑套向下滑動(dòng)，關(guān)閉下部注汽通道，打開(kāi)上部油層的注汽通道。本發(fā)明施工操作方便，一趟管柱將工具全部下入油井中，并在注汽前事先將泵下入，避免了注汽后等待井口溫度下降而導(dǎo)致的時(shí)間延誤及蒸汽熱量的損失，施工安全可靠。
文檔編號(hào)E21B34/06GK102562004SQ20121001726
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者張立義, 張茹, 李璐, 趙文龍, 黃新業(yè) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司