黃 俠,李嘯南,王 輝

(1.勝利油田采油工藝研究院,山東東營(yíng)257000;2.科瑞集團(tuán)公司國(guó)際油氣工程公司,山東東營(yíng)257067)

·開(kāi)發(fā)應(yīng)用·

注汽采油多用井口裝置研制

黃 俠1,李嘯南1,王 輝2

(1.勝利油田采油工藝研究院,山東東營(yíng)257000;2.科瑞集團(tuán)公司國(guó)際油氣工程公司,山東東營(yíng)257067)

蒸汽吞吐是稠油井最主要的開(kāi)采手段,由于目前采用的蒸汽吞吐工藝2次作業(yè)都需要更換井口裝置,且在更換井口過(guò)程中無(wú)法使用不壓井作業(yè)裝置和安裝防噴器,存在較大安全隱患。研制了一種注汽采油雙用井口裝置,介紹了該裝置的設(shè)計(jì)依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、室內(nèi)試驗(yàn)和應(yīng)用前景。

注汽;采油;井口;帶壓作業(yè);研制

勝利油田稠油資源十分豐富,蒸汽吞吐是稠油井最主要的開(kāi)采手段,目前采用的蒸汽吞吐工藝是:作業(yè)(更換注汽井口和注汽管柱)—注汽—悶井、放噴—作業(yè)(更換采油井口和采油管柱)—機(jī)采,該工藝2次作業(yè)都需要更換井口裝置,由于更換井口時(shí)無(wú)法使用不壓井作業(yè)裝置,也無(wú)法安裝防噴器,不符合油田作業(yè)安全操作規(guī)程,存在較大安全隱患。傳統(tǒng)的井口裝置[1]存在以下不足:①功能單一,只能懸掛采油管柱或注汽管柱中的一種,且在注蒸汽吞吐過(guò)程中,2次作業(yè)需更換2次井口裝置,工序復(fù)雜;②在更換井口過(guò)程中需要卸掉防噴器,井口處于失控狀態(tài)時(shí)間較長(zhǎng),存在較大安全隱患;③無(wú)法在熱采井實(shí)施不壓井作業(yè)工藝。為此,研制了一種注汽采油多用井口裝置[4],該井口裝置耐高溫、高壓,密封可靠,可懸掛注汽、采油2種管柱,實(shí)現(xiàn)了注汽、采油使用1套井口和在熱采井實(shí)施不壓井作業(yè)的目的。

1 結(jié)構(gòu)組成與特點(diǎn)

1.1 結(jié)構(gòu)

注汽采油多用井口裝置由底法蘭、油管頭四通總成、變扣短節(jié)、組合密封圈、懸掛器、采油樹(shù)總成組成,如圖1。

圖1 注汽采油多用井口裝置結(jié)構(gòu)

1.2 特點(diǎn)

a) 油管頭四通總成與采油樹(shù)總成通過(guò)法蘭螺栓和鋼圈密封連接,可懸掛注汽管柱和采油管柱2種懸掛器,并通過(guò)耐高溫組合密封圈密封。

b) 懸掛器安裝在油管頭四通總成之內(nèi),懸掛器下端與變扣短節(jié)通過(guò)螺紋連接,變扣短節(jié)通過(guò)不同扣型螺紋分別與注汽管柱或采油管柱連接,注汽時(shí)下端懸掛注汽管柱,機(jī)采時(shí)下端懸掛采油管柱,可用1套井口同時(shí)滿足蒸汽吞吐注汽和采油。

c) 懸掛器與油管頭四通總成之間使用組合密封圈進(jìn)行密封[2-3],組合密封圈采用石墨和聚四氟乙烯交替排列。油管頭四通總成內(nèi)設(shè)計(jì)有臺(tái)肩,密封件安裝在內(nèi)臺(tái)肩上。

2 主要技術(shù)參數(shù)

高溫密封壓力 21 MPa

低溫密封壓力 25 MPa

最高耐溫 370℃

適用油井套管 ?177.8 mm(7英寸)

懸掛油管 ?73.0或?88.9 mm

隔熱管 ?88.9或?114.3 mm

3 優(yōu)點(diǎn)

a) 功能多,不動(dòng)井口裝置既可懸掛生產(chǎn)管柱,又可懸掛注蒸汽吞吐管柱。

b) 安全可靠,可使用不壓井作業(yè)裝置和安裝防噴器,安全系數(shù)高。

c) 作業(yè)工序少,簡(jiǎn)化了工藝,省時(shí)、省力、省時(shí)間,成本低。

d) 可在熱采井施工過(guò)程實(shí)施帶壓作業(yè)工藝。

4 室內(nèi)試驗(yàn)

采用幾種密封件對(duì)注汽采油多用井口裝置進(jìn)行高溫試驗(yàn),整套井口裝置安裝完成后進(jìn)行了室內(nèi)壓力試驗(yàn)。

4.1 密封件高溫試驗(yàn)

利用電加熱設(shè)備對(duì)密封件總成加熱,檢驗(yàn)密封件在高溫下的密封性能和耐溫性能,試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果如表1。

表1 密封件試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果

4.2 井口裝置試壓

a) 試壓方案 組裝整套井口,采用配套工裝密封大四通,試驗(yàn)壓力35 MPa,試壓時(shí)間5 min,檢驗(yàn)整套裝置密封是否有泄漏。

b) 試壓設(shè)備 計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)試壓裝置。

c) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Spec 6A井口裝置及采油樹(shù)規(guī)范。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果如表2。

5 應(yīng)用前景

隨著稠油油藏?zé)岵晒に嚨倪M(jìn)步和井口裝置功能的不斷完善,注汽采油多用井口裝置在降低采油成本、提高作業(yè)效率、提高施工安全等方面將發(fā)揮巨大作用,為稠油開(kāi)發(fā)做出貢獻(xiàn)。

表2 井口裝置試壓數(shù)據(jù)和結(jié)果

6 結(jié)論

1) 注汽采油多用井口裝置是用于稠油開(kāi)采的一種專用井口設(shè)備,作業(yè)時(shí)可不更換井口裝置懸掛注汽、采油2種管柱,大大提高了施工效率,降低了開(kāi)采成本。

2) 使用該裝置可在熱采井實(shí)施帶壓作業(yè)工藝。

3) 通過(guò)試驗(yàn),該裝置在高溫、高壓下密封可靠,不泄漏,完全能夠滿足注汽、采油2種工藝要求。

[1] 崔學(xué)政,馬 強(qiáng),陶 軍,等.隨動(dòng)對(duì)中抽油井口光桿密封裝置的研究與應(yīng)用[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2004,33(2): 83-85.

[2] 楊小平,張建成,尤 蔚,等.采氣井口裝置自動(dòng)化氣密封試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2008,37(5):109-112.

[3] 陳 輝,賈 斐,韓 鵬,等.新型抽油機(jī)調(diào)偏抗磨井口裝置的研制與應(yīng)用[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2007,36(10): 85-87.

[4] SY/T5328—1996.熱采井口裝置[S].

Development on Multi-purpose Wellhead of Steam Injection and Oil Production

HUANG Xia1,LI Xiao-nan1,WAN G Hui2
(1.Oil Production Research Institute,Shengli Oilf ield,Dongying257000,China;
2.International Oil and Gas Engineering Company,Kerui Group Co.,Ltd.,Dongying257067,China)

Cyclic steam injection is one of the most important viscous oil recovery means.Changing wellhead assembly is the must,which are two operations when using present steam stimulation processing.During changing,non-killing operation and BOP installation could not be used, so safety risk is hidden.A dual-use steam injection and oil production wellhead device was developed.Its design basic,working principle and indoor test are presented in this paper.The application foreground is viewed as well.

steam injection;oil production;wellhead;operation under pressure;development

1001-3482(2010)04-0087-03

TE931.1

B

2009-09-28

中石化股份公司科技攻關(guān)項(xiàng)目“油水井帶壓作業(yè)工藝技術(shù)研究”(P08015)

項(xiàng)目來(lái)源:國(guó)家專利(專利申請(qǐng)?zhí)?200920021621.2)

黃 俠(1973-),女,安徽蕭縣人,工程師,1996年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院,主要從事油氣開(kāi)采工作,E-mail:lxn@ slof.com。