注采輔助裝置及其注采系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及稠油開(kāi)采領(lǐng)域，尤其涉及一種注采輔助裝置及其注采系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油的不斷開(kāi)發(fā)，稀油資源不斷減少。稠油資源雖豐富，但開(kāi)發(fā)利用困難，主要是因?yàn)槌碛徒M成復(fù)雜、重質(zhì)組分(瀝青、膠質(zhì)等)含量高、粘度大、流動(dòng)性差，導(dǎo)致開(kāi)采、集輸和加工困難。在我國(guó)，稠油是指油層溫度下粘度大于50毫帕斯卡秒(mPa*S)的原油。提高稠油的采收率、解決集輸問(wèn)題的關(guān)鍵是降低稠油的粘度，為此人們研發(fā)了一系列的稠油降粘技術(shù)，主要由蠶稀降粘、熱力降粘、化學(xué)劑降粘、微生物降粘、超聲波降粘、水熱催化裂解降粘等。
[0003]目前，蒸汽吞吐稠油開(kāi)采技術(shù)是熱力降粘中的一個(gè)重要方式，蒸汽吞吐稠油開(kāi)采技術(shù)是通過(guò)先向油井注入一定量的蒸汽，關(guān)井一段時(shí)間，待蒸汽的熱能向油層擴(kuò)散后，再開(kāi)井生產(chǎn)的一種開(kāi)采重油的增產(chǎn)方法。在油田實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用蒸汽吞吐稠油開(kāi)采技術(shù)時(shí)，首先需要向套管內(nèi)下入注氣管柱，通過(guò)注氣管柱向油層內(nèi)部注入蒸汽，注氣結(jié)束后通過(guò)工具起出注氣管柱；然后進(jìn)行燜井，燜井結(jié)束后下入開(kāi)采管柱進(jìn)行采油工作。在進(jìn)行起下管柱作業(yè)時(shí)，由于蒸汽向油層傳遞大量熱量導(dǎo)致油層溫度過(guò)高，使得油層膨脹，油層壓力較大進(jìn)而具備一定的外溢能力。為了保證施工安全必須進(jìn)行壓井，壓井時(shí)需要通過(guò)油管向油層內(nèi)注入一定的壓井液以維持油層壓力防止溢油，但是這樣會(huì)降低油層的溫度，破壞井內(nèi)原油的高溫低粘狀態(tài)并污染油層，所以需要一種裝置能夠無(wú)須壓井即可起出注氣管柱，以使得在蒸汽吞吐作業(yè)時(shí)不會(huì)引起破壞井內(nèi)原油9高溫低粘狀態(tài)以及污染油層的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N注采輔助裝置及其注采系統(tǒng)和方法，以能夠無(wú)須壓井即可起出注氣管柱，進(jìn)而在蒸汽吞吐作業(yè)時(shí)不會(huì)引起破壞井內(nèi)原油高溫低粘狀態(tài)以及污染油層的問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N注采輔助裝置，包括:
[0006]能下入套管內(nèi)預(yù)設(shè)位置的封隔器，其能在所述預(yù)設(shè)位置坐封以將所述套管密封分隔；所述封隔器包括中心管，所述中心管內(nèi)能伸入注采管柱；
[0007]連接在所述封隔器下方的活門(mén)機(jī)構(gòu)，其將所述中心管下端封堵；所述活門(mén)機(jī)構(gòu)能夠在所述注采管柱下入時(shí)被所述注采管柱頂開(kāi)并在所述注采管柱起出后恢復(fù)至將所述中心管下端封堵?tīng)顟B(tài)。
[0008]優(yōu)選的，所述中心管內(nèi)設(shè)有密封件，其能夠?qū)⑺龇飧羝髋c所述注采管柱之間的環(huán)空密封分隔。
[0009]優(yōu)選的，所述活門(mén)機(jī)構(gòu)包括封堵件以及連接所述封堵件的彈性件；所述封堵件連接所述中心管的下端并在所述彈性件的拉力作用下將所述中心管的下端封堵。
[0010]優(yōu)選的，所述封隔器為耐高溫的丟手封隔器。
[0011]本申請(qǐng)還提供一種注采系統(tǒng)，包括:
[0012]如上任一所述的注采輔助裝置，所述注采輔助裝置的活門(mén)機(jī)構(gòu)下方連接有篩管，所述篩管下端連接有絲堵；
[0013]能夠伸入所述注采輔助裝置的注采管柱，其包括注氣管柱以及采油管柱；所述注氣管柱能夠頂開(kāi)所述活門(mén)機(jī)構(gòu)并通過(guò)所述篩管向油層內(nèi)注入蒸汽，所述采油管柱能夠頂開(kāi)所述活門(mén)機(jī)構(gòu)并通過(guò)篩管抽取原油。
[0014]優(yōu)選的，所述注采輔助裝置設(shè)有所述密封件；所述注氣管柱包括順序連接的第一隔熱管、伸縮管、第二隔熱管、第一連接管以及第一引鞋；所述密封件能將所述第一連接管與所述中心管之間密封分隔。
[0015]優(yōu)選的，所述注采輔助裝置設(shè)有所述密封件；所述采油管柱包括順序連接的抽油泵、反洗閥、單流閥、第二連接管以及第二引鞋；所述密封件能將所述第二連接管與所述中心管之間密封分隔。
[0016]本申請(qǐng)還一種采用如上任一所述注采系統(tǒng)的注采方法，包括:
[0017]S1、將所述注采輔助裝置下入到套管內(nèi)預(yù)設(shè)位置并將所述注采輔助裝置的所述封隔器坐封在所述預(yù)設(shè)位置；
[0018]S2、將所述注氣管柱下入到所述套管內(nèi)并伸入到所述注采輔助裝置的所述封隔器內(nèi)，繼續(xù)下入所述注氣管柱使其頂開(kāi)所述注采輔助裝置的所述活門(mén)機(jī)構(gòu)；
[0019]S3、將蒸汽通過(guò)所述注氣管柱注入油層內(nèi)并在蒸汽注入結(jié)束后通過(guò)提拉將所述注氣管柱起出，所述活門(mén)機(jī)構(gòu)恢復(fù)至將所述封隔器的所述中心管下端封堵?tīng)顟B(tài)；
[0020]S4、將所述采油管柱下入到所述套管內(nèi)并伸入到所述注采輔助裝置的所述封隔器內(nèi)，繼續(xù)下入所述采油管柱使其頂開(kāi)所述注采輔助裝置的所述活門(mén)機(jī)構(gòu)后開(kāi)始采油。
[0021]優(yōu)選的，在所述步驟S2中，將所述注氣管柱下入到所述注氣管柱的所述第一連接管與所述注采輔助裝置的所述密封件密封接觸位置。
[0022]優(yōu)選的，在所述步驟S4中，將所述采油管柱下入到所述采油管柱的所述第二連接管與所述注采輔助裝置的所述密封件密封接觸位置。
[0023]通過(guò)以上描述可以看出，本申請(qǐng)所提供的技術(shù)方案通過(guò)在所述封隔器的下方設(shè)置所述活門(mén)機(jī)構(gòu)，能夠保證在起出所述注氣管柱時(shí)所述活門(mén)機(jī)構(gòu)直接將油井封堵，進(jìn)而無(wú)須壓井即可保證原油不會(huì)外溢，所以使用本申請(qǐng)所提供的注采輔助裝置能夠無(wú)須壓井即可起出注氣管柱，進(jìn)而在蒸汽吞吐作業(yè)時(shí)不會(huì)引起破壞井內(nèi)原油高溫低粘狀態(tài)以及污染油層的冋題。
【附圖說(shuō)明】
[0024]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是本申請(qǐng)一種實(shí)施方式所提供的注采輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本申請(qǐng)一種實(shí)施方式所提供的注氣管柱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本申請(qǐng)一種實(shí)施方式所提供的采油管柱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是本申請(qǐng)一種實(shí)施方式所提供的注采方法步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]請(qǐng)參閱圖1，本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式所提供的一種注采輔助裝置，包括:能下入套管內(nèi)預(yù)設(shè)位置的封隔器1，其能在所述預(yù)設(shè)位置坐封以將所述套管密封分隔；所述封隔器I包括中心管，所述中心管內(nèi)能伸入注采管柱；連接在所述封隔器I下方的活門(mén)機(jī)構(gòu)2，其將所述中心管下端封堵；所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2能夠在所述注采管柱下入時(shí)被所述注采管柱頂開(kāi)并在所述注采管柱起出后恢復(fù)至將所述中心管下端封堵?tīng)顟B(tài)。
[0031]如圖2、圖3所示，所述注采管柱包括注氣管柱以及采油管柱。使用上述注采輔助裝置進(jìn)行油田注采作業(yè)時(shí)，首先可以將所述注采輔助裝置下入到套管內(nèi)預(yù)設(shè)位置并將所述注采輔助裝置的所述封隔器I坐封在所述預(yù)設(shè)位置；然后將所述注氣管柱下入到所述套管內(nèi)并伸入到所述注采輔助裝置的所述封隔器I內(nèi)，繼續(xù)下入所述注氣管柱使其頂開(kāi)所述注采輔助裝置的所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2 ;再將蒸汽通過(guò)所述注氣管柱注入油層內(nèi)并在蒸汽注入結(jié)束后通過(guò)提拉將所述注氣管柱起出，所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2恢復(fù)至將所述封隔器I的所述中心管下端封堵?tīng)顟B(tài)；最后將所述采油管柱下入到所述套管內(nèi)并伸入到所述注采輔助裝置的所述封隔器I內(nèi)，繼續(xù)下入所述采油管柱使其頂開(kāi)所述注采輔助裝置的所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2后即可開(kāi)始采油。
[0032]通過(guò)以上描述可以看出，本實(shí)施方式所提供的技術(shù)方案通過(guò)在所述封隔器I的下方設(shè)置所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2，能夠保證在起出所述注氣管柱時(shí)所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2直接將油井封堵，進(jìn)而無(wú)須壓井即可保證原油不會(huì)外溢，所以使用本實(shí)施方式所提供的注采輔助裝置能夠無(wú)須壓井即可起出注氣管柱，進(jìn)而在蒸汽吞吐作業(yè)時(shí)不會(huì)引起破壞井內(nèi)原油高溫低粘狀態(tài)以及污染油層的問(wèn)題。
[0033]考慮到所述封隔器I使用環(huán)境為高溫狀態(tài)，所述封隔器I可以為耐高溫的丟手封隔器I。使用時(shí)，可以通過(guò)連接油管將其下入到預(yù)設(shè)位置，在將其下入到預(yù)設(shè)位置后通過(guò)提拉油管即可進(jìn)行坐封，然后通過(guò)油管打壓完成所述封隔器I丟手，最后上提管柱即可將所述封隔器I坐封在所述預(yù)設(shè)位置。所述封隔器I用于將目的油層與其他油層分開(kāi)，以利于進(jìn)行分層注氣開(kāi)采作業(yè)。通過(guò)所述封隔器I將油層分層之后，后續(xù)再通過(guò)注氣管柱進(jìn)行注氣作業(yè)時(shí)，能夠大大提高注氣效率和注氣干度，進(jìn)而最大程度提高蒸汽吞吐效果。
[0034]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述中心管內(nèi)可以設(shè)有密封件3，其能夠?qū)⑺龇飧羝鱅與所述注采管柱之間的環(huán)空密封分隔。具體的，所述密封件3設(shè)在所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2之上，在所述注采管柱伸入所述中心管內(nèi)進(jìn)行注氣或采油工作時(shí)，為防止蒸汽或原油進(jìn)入所述中心管與所述注采管柱之間的環(huán)空內(nèi)，進(jìn)而設(shè)置所述密封件3。
[0035]所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2下放時(shí)可以直接將其下入到目的油層，并淹沒(méi)在原油液面以下。具體的，所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2可以包括封堵件以及連接所述封堵件的彈性件；所述封堵件連接所述中心管的下端并在所述彈性件的拉力作用下將所述中心管的下端封堵。
[0036]請(qǐng)參閱圖1、圖2以及圖3，本申請(qǐng)另一種實(shí)施方式中還提供一種注采系統(tǒng)，包括:如上所述的注采輔助裝置，所述注采輔助裝置的活門(mén)機(jī)構(gòu)2下方連接有篩管4，所述篩管4下端連接有絲堵5 ;能夠伸入所述注采輔助裝置的注采管柱，其包括注氣管柱以及采油管柱；所述注氣管柱能夠頂開(kāi)所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2并通過(guò)所述篩管4向油層內(nèi)注入蒸汽，所述采油管柱能夠頂開(kāi)所述活門(mén)機(jī)構(gòu)2并通過(guò)篩管4抽取原油。
[0037]使用上述注采系統(tǒng)進(jìn)行油田注采作業(yè)時(shí)，首先可以將所述注采輔助裝置下入到套管內(nèi)預(yù)設(shè)位置并將所述注采輔助裝置的所述封隔器I坐封在所述預(yù)設(shè)位置；然后將所述注氣管柱下入到所述套