一种超稠油开采管柱的研制

摘 要：针对辽河油田超稠油套变井日益增多，在热力开采过程中发生了大量的套管变形及漏失，引起油井高含水，并向油层倒灌，使油井无法正常生产的现象，研制了一种适用于超稠油开采的管柱，解决了超稠油7"套管变形后，最小内径大于Φ140 mm油井堵水及掺油问题。

关键词：5"套变井 封隔器 工艺管柱

中图分类号：TE3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0081-01

辽河油田是一个以稠油开采为主的油田，稠油产量占总产量的70%。伴随着稠油热采的进行，稠油热采给后期各种措施作业带来了新的挑战，即在热力开采过程中发生了大量的套管变形及漏失，引起油井高含水，并向油层倒灌，使油井无法正常生产。

1 技术现状

在石油开采作业中，随着油田油井频繁注汽，多轮蒸汽吞吐后，造成套管损坏、变形。因为变形、缩径后的套管无法通过常规的井下工具，导致大量高含水油井无法实施机械堵水工艺措施，严重影响该类油井的采收率。

目前，针对超稠油出水井，主要以下采用三种处理方法：

（1）常规堵水管柱和电加热开采，该工艺管柱堵水后不能实现掺油、洗井等措施。

（2）采用掺油管柱，该管柱主要由加厚筛管、耐高温Y111型封隔器、Y211型封隔器、泵、筛管和丝堵组成，其原理是用Y111-150型和Y211-150型封隔器封堵出水层位，Y111型封隔器上有一加厚筛管，从套管内注入的高温稀油通过加厚筛管注入到油层与其混合，进行降粘，同时水可通过套管从加厚筛管进入油管，再由泵返出地面，进行洗井措施。虽然该工艺管柱堵水后可实现掺油、洗井等措施，但泵深受到限制，泵必须下到加厚筛管以上，不适宜在压力低、动液面较低油井中使用。

（3）采用可掺液机械堵水工艺管柱，该管柱主要由大通径Y111-150型封隔器、大通径Y211-150型封隔器、高强度掺油筛管、φ114mm油管、φ73mm油管、泵、筛管和丝堵等组成。其原理是将大通径Y111-150型和Y211-150型封隔器连接在管柱上，根据现场漏点需要两个封隔器之间用若干φ114mm油管连接，φ114mm油管中间用若干φ73mm油管或φ50mm油管穿过，形成双管柱结构，φ114mm油管与φ73mm油管或φ50mm油管之间有可通过流体的环形空间，Y111型封隔器的上部有一掺油筛管，两个封隔器封堵了它们之间的套管出水漏点，而两个封隔器上下的套管又互相连通，这样就可进行掺稀油降粘和洗井等常规生产辅助措施。但其不适于超稠油套变出水井中使用。

2008年针对超稠油7”套管变形井，套变后最小内径大于Φ140mm油井由辽河钻采院和曙光采油厂合作开发研制了耐高温Y211-150和套变井Y341-133封隔器，将Y211-150下到套变段以上，Y341-133下到套变段以下，采用空心抽油杆和电加热方式，实现了该类套变井堵水和开采。但由于电加热成本比较高及部分套变井Y341-133封隔器后期解封负荷比较大（胶筒高温碳化后，回收性能差，在套变位置遇阻，只能通过多次试提将胶筒破坏后才能起出）一般在10-15t。

2010年，针对上述问题研制了套变井掺油、堵水一体化管柱，并对套变井Y341-133封隔器结构进行改进，解决套变井封隔器解封负荷大及油井开采成本高的问题，经过现场2井次试验，增油0.6万t，达到预期效果，具有良好推广应用价值。

2 套变井掺油、堵水一体化管柱

2.1 管柱构成

管柱主要由3 1/2油管″、导流筛管、Y211大通径高温封隔器、Y341高温套变封隔器、4 1/2″油管、球座、抽油泵等组成。

外管：从下至上依次为丝堵+筛管+球座+Y341高温套变封隔器+4 1/2″油管+Y211大通径封隔器。

内管：从下至上依次为泵+2 7/8″油管。

内外管连接：通过Y211封隔器之上导流筛管连接，导流筛管外扣4 1/2″公，内扣27/8″母。

2.2 工作原理

利用大通径Y211封隔器、Y341高温套变封隔器和41/2″油管封堵出水段，其中，大通径Y211封隔器下到套变段以上，Y341高温套变封隔器下到套变段以下，泵与导流筛管连接，下到4 1/2″油管内，Y341之上。

坐封：先上提放管柱坐封Y211封隔器，装井口后，油管打压至设计压力坐封Y341封隔器。

解封：上提管柱。

掺油：从套管环控掺入，高温稀油通过油套环控进入导流筛管，然后通过4 1/2″油管和2 7/8″油管之间进入地层，实现超稠油降粘。

2.3 技术特点

（1）实现超稠油套变井堵水，与常规管柱相比增加了掺油、洗井等功能。

（2）泵深不受限制，可通过调节41/2″油管长度调节泵深。

（3）设计了双胶筒高温套变封隔器，与常规套变封隔器相比减少1个胶筒，降低了解封时胶筒与套管摩擦力即降低管柱解封负荷，但封隔器承压等指标未变。

3 应用情况

该技术于2010年初研制成功，到目前已应用2井次，增油0.6万余t。其中，杜813-42-63井应用效果最佳。该井2010年9月21日作业，下入套变井掺油管柱，措施前后对比情况如表1。

目前，日产液27.9，日产油12.7 t，含水54.3%。

4 结语

研制的超稠油套变井掺油管柱，解决了超稠油7"套管变形后，最小内径大于Φ140mm油井堵水及掺油问题。同时该管柱具有洗井测动液面功能。

设计了双胶筒高温套变封隔器，与常规套变封隔器相比减少1个胶筒，降低了解封时胶筒与套管摩擦力即降低管柱解封负荷，但封隔器承压等指标未变。

参考文献

[1] 张锐.稠油热采技术[M].北京：石油工业出版社，1999.

[2] 刘万勇.超稠油热采套管损坏机理研究[J].内蒙古石油化工，2009.

[3] 万人溥，罗英俊.采油技术手册[M].北京：石油工业出版社，1994.