稠油熱采工作中不壓井作業(yè)工藝管柱研究分析

1、<p>　　稠油熱采工作中不壓井作業(yè)工藝管柱研究分析</p><p>　　摘要：稠油井在進行熱采時，存在油井注汽之后在進行壓井時壓井所用的液體容易滲入地層, 吸取地層中的熱量,從而降低了開采效率的情況。本文就這一問題對稠油熱采不壓井作業(yè)工藝管柱進行了研究?，F(xiàn)代研制了一種在高溫高壓的井下開關(guān)能隨著注汽與工作不斷開閉的注汽通道。這種注汽通道的開關(guān)采用的是捅桿控制的模式,其內(nèi)部使用彈簧和軌道銷釘，它們共同在軌

2、道上機械式的滑動造成了開關(guān)的啟閉,通道的密封方式采用的是耐高溫高壓的組合式密封,通道的外部設(shè)有保護層,讓注入的蒸汽在經(jīng)過保護層的緩沖之后再進入,很好的保護了套管。稠油的熱采井中使用這種加工的管柱,能在注汽轉(zhuǎn)抽時免去井下的壓井作業(yè),明顯的減少了熱采過程對地層造成的傷害,并且將蒸汽熱量利用率提高到最大,還保護套管和油層, 一定程度上提高了油藏吞吐蒸汽的效果。本文詳細(xì)的敘述了管柱的工作原理及其設(shè)計結(jié)構(gòu)，比較了其在熱采作業(yè)中的優(yōu)勢，以個人的視角

3、，分析了其不足的地方。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：稠油熱采；不壓井作業(yè)；工藝管柱；開關(guān)原理 </p><p>　　中圖分類號： TE34文章標(biāo)識碼：A文章編號： </p><p>　　現(xiàn)代稠油油藏一般使用的都是蒸汽吞吐采油的方式進行熱采集。稠油井在注汽之后,進行了壓井作業(yè)，其作用主要是防止轉(zhuǎn)抽作業(yè)的時候油水發(fā)生上涌、降低地層能量、污染環(huán)境等。在壓井作業(yè)的過程中,

4、壓井使用的液體很容易吸收井筒四周的熱量,致使井的周圍溫度不斷降低,使油層發(fā)生凝固,轉(zhuǎn)抽之后開井就變得很困難,甚至壓死井口；壓井液對油層極容易造成污染，使采集的油不純,而且這一點對稠油油藏來說尤為嚴(yán)重。除此之外,在注入蒸汽后再進行壓井作業(yè)就很容易使套管發(fā)生損壞。所以，使用一種特制的管柱對稠油的熱采起著十分重要的作用。 </p><p>　　1工藝管柱的具體結(jié)構(gòu)和工作原理 </p><p>&

5、lt;b>　　1.1 結(jié)構(gòu)詳述 </b></p><p>　　稠油熱采不壓井作業(yè)工藝管柱的結(jié)構(gòu)由上而下依次是: 隔熱油管、井下補償器、插入密封裝置、注汽丟手封隔器、高溫高壓井下開關(guān)、防砂管柱……其中，工藝管柱最為關(guān)鍵的部分是高溫高壓井下開關(guān)，整個管柱系統(tǒng)當(dāng)中，開關(guān)的作用是十分重要的。當(dāng)開始注汽的時候，開關(guān)能保持開啟的狀態(tài)，使灌注的氣體可以順利的進入管柱；而當(dāng)開始進行不壓井作業(yè)時，開關(guān)可以自動關(guān)閉

6、，以方便作業(yè)的正常進行。而在開關(guān)之中，使它可以如此準(zhǔn)確的進行切換的主要是彈簧和軌道銷釘。所以，工藝管柱在經(jīng)濟方面也必較占優(yōu)勢。 </p><p><b>　　1.2 原理簡述 </b></p><p>　　高溫高壓井下的開關(guān)和注汽丟手封隔器以及其他各種零件或工具相連接,當(dāng)下井灌注蒸汽和采集原油時,井下的開關(guān)則一直是開啟的;而當(dāng)油井開始作業(yè)的時候,管柱上提, 井下的開關(guān)

7、轉(zhuǎn)變方向之后, 因為彈簧力而自動關(guān)閉;當(dāng)油井下次再次灌注蒸汽時,下入注汽管柱, 井下開關(guān)因為捅桿的作用改變方向（即開啟）。像這樣反復(fù)的開啟、關(guān)閉, 可以大大減少壓井作業(yè)的次數(shù)，降低作業(yè)過程（如壓井、洗井等）對地下土層造成的冷損傷,并且還保護了油層與套管，使其免受污染和損傷。 </p><p><b>　　2工藝管柱的優(yōu)勢 </b></p><p><b>　

8、　2.1 自動化高 </b></p><p>　　工藝管柱主要的創(chuàng)新點就是其井下開關(guān)，因為其具有以往管柱都沒有的自動化機制，可以避免人為操作的失誤。井下開關(guān)，利用的是一些較為簡單的力學(xué)原理，結(jié)合一些復(fù)雜的零件而產(chǎn)生的。他不需要在一定的時候由人去操作，只需按照正常的工作安排安裝到位，在注入蒸汽的時候，開關(guān)會自動開啟，保持通道暢通；而不壓井作業(yè)開始時，他又會自動關(guān)閉，防止原油受到污染，也減少了土層的冷傷害

9、和管道的損傷。有了這一些自動的工作機制，工藝管柱就具有了很大的優(yōu)勢，使其在稠油的熱采當(dāng)中占有較大的地位。 </p><p><b>　　2.2 方便操作 </b></p><p>　　傳統(tǒng)的管柱，由于缺少一個自動化的開關(guān)，無法放任其自動運行，必須要配備相應(yīng)的技術(shù)人員進行手動操作。而且，管柱一般都位于地下，這樣就加大了操作的難度。所以，一個開關(guān)決定了整個系統(tǒng)的操作簡易。

10、現(xiàn)代工藝管柱，其自動化的開關(guān)，使得它領(lǐng)先于傳統(tǒng)的管柱，成為稠油熱采的主力管柱。在實際操作中，我們只需將管柱安裝到位，檢查開關(guān)是否損壞，就可以開始工作了。只要開關(guān)和其它零件在工作過程中不出現(xiàn)問題，就可以一直保持原有的狀態(tài)運行下去。大大減少了操作所花費的精力，降低操作的難度。 </p><p>　　2.3 經(jīng)濟效益高 </p><p>　　前兩個優(yōu)勢，是相互關(guān)聯(lián)的，因為自動化的結(jié)構(gòu)特征可以減少

11、操作方面的步驟，從而跳過了許多較為困難的步驟，使操作簡便了許多。而簡便的操作就節(jié)約了相關(guān)的技術(shù)人員和技術(shù)設(shè)備，達到節(jié)約成本的目的。工藝管柱使稠油的熱采變得更加簡單，并且避免了很大一部分的問題，大大提高了稠油熱采的效率，降低了采油的風(fēng)險，使稠油采集的經(jīng)濟效益最大化。采油過程中，原油總會因為的注入蒸汽而受到污染，大大降低了原油的質(zhì)量，同時也會增加提純的費用。但是，使用工藝管柱之后，一定程度上完全避免了這個難題，使整個采集原油的過程經(jīng)濟利益最

12、大化。而工藝管柱本身，采用的是簡單的力學(xué)原理，使用的材料也不會存在較大的花費，所以也在根本上減少了成本，增加了經(jīng)濟效益。 </p><p>　　2.4 減少安全隱患 </p><p>　　一直以來，在各種生產(chǎn)活動中，安全都被放在第一位。而在稠油的熱采過程中，一直存在著很多的不安全因素。比如：在操控過程中，由于處于高溫高壓的環(huán)境下，人很容易被高溫氣體燙傷；采集原油過程中，人為因素很容易造成原

13、油泄漏，引發(fā)火災(zāi)……工藝管柱是自動的開關(guān)，減少了人在高溫高壓環(huán)境的工作時間，有效的降低了遇到危險的概率，保障了工作人員的生命財產(chǎn)安全。而且，工藝管柱降低了周圍零件和土層的損傷，將設(shè)施損壞而產(chǎn)生危險的概率降到最低。 </p><p><b>　　3不足之處 </b></p><p>　　工藝管柱在一定程度上的確是減少了不壓井作業(yè)的時間，降低了工作人員的工作風(fēng)險。但是，其

14、開關(guān)作為整個管柱的主要部位，決定了工藝管柱的優(yōu)勢，一旦開關(guān)發(fā)生故障，整個采集活動就無法進行，而且由于開關(guān)在管柱內(nèi)部，在發(fā)生故障時就無法進行維修，這樣反而會增加操作的難度和采集稠油的成本。開關(guān)的靈敏度也關(guān)系到采油是否正常進行，開關(guān)利用的是力學(xué)原理，但地面以下溫度時會發(fā)生變化的，而開關(guān)如果因為地層溫度變化而產(chǎn)生反應(yīng)，那么就勢必會影響采油的進行。采用自動化的設(shè)備，有時反而會降低工作人員的防范意識，使他們養(yǎng)成依賴于自動化工具的習(xí)慣，降低了工作人

15、員的工作積極性。 </p><p><b>　　4結(jié)語 </b></p><p>　　工藝管柱在稠油熱采不壓井作業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,是因為其優(yōu)點相比傳統(tǒng)的管柱多了很多，但是其缺點不是不存在。所以，在工藝管柱的使用中，要考慮其各方面的不穩(wěn)定因 </p><p>　　素，提前排除一些影響采集效果的問題，實現(xiàn)利益最大化。 </p>&

16、lt;p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]范海濤,曾曉建,趙延茹,逯國成,張運奎，稠油熱采不壓井作業(yè)工藝管柱[A].石油礦場機械.2008, 37( 1) : 69~ 72 </p><p>　　[2]杜丙國,稠油熱采井補砂工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用[A].特種油氣藏.2010,2,17（1） </p><p>