[发明专利]一种蒸汽吞吐热采超稠油方法及专用装置

说明书

本发明涉及超稠油热采技术，具体地说是一种蒸汽吞吐热采超稠油方法及专用装置。

在现有技术中，超稠油开采方法有多种，主要是以真空隔热管注汽、越泵中频电加热采油、地面燃煤(或燃气两用)炉保温为核心的蒸汽吞吐热采工艺，其注汽、采油两个生产过程分别采用两套管柱，具体是注汽采用隔热管、封隔器、伸缩管管柱，采油生产采用普通油管柱、电加热空心杆管柱，存在的主要问题为：

1.超稠油吞吐周期短，作业频繁。一般超稠油吞吐周期在70～100天，常规管柱作业工序多，如：下隔热管柱，起、下冲砂管柱，起、下油管柱，起、下抽油杆，完成一次热采作业通常需要图1所示的6道工序，多则要达到12道以上，蒸汽吞吐井生产周期结束后，要提出油管和下入隔热管；转入下一轮注汽时，又要提出油管和下入隔热管。因此，有部分热能损失，作业时间长，易造成洗井而污染油层，又增加了隔热管和油管的清洗费用，还易造成井场污染；一般作业费用占吨油成本的比例高，吨油作业成本一般在100元左右，占变动成本的20％。

2.密封性差，套管损害严重。现有技术中，超稠油开采装置中采用封隔器密封技术，吞吐注汽时，封隔器通过热力膨胀封隔油套管环形空间，在封隔器卡封处套管上下产生非常大的温差，造成卡封处应力集中，易使套管损坏。封隔器膨胀过量也易造成封隔器卡死，提不动管柱而造成油井大修。另外，由于热采封隔器封隔效果不好，采用关套管注汽方式，起不到保护套管和减少井筒热损失的作用。

3.采油过程中热损失大，能耗高。超稠油生产需全程伴热，目前采用中频电加热，实际功率达60～70kw。

为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种能减少作业工序、降低采油过程热损失的蒸汽吞吐热采超稠油方法及专用装置。

本发明的技术方案是：

其方法按如下步骤操作：

(1)下保温油管，充高压氮气于套管与保温油管环形空腔里，按配注的注汽量进行注汽，注汽结束后焖井，然后放喷；

(2)下带防砂筛管和杆式泵的抽油杆柱，然后在空心抽油杆里下电缆加热，采油；

(3)采油结束后起抽油杆柱，注汽，重复步骤(2)；

在有砂粒进入杆式泵/管道需清洗情况下，于步骤(1)后步骤(2)前加设用所述保温油管作冲砂操作；在检泵需要情况下，在步骤(2)下采油杆柱后，加设起采油杆柱，检泵，再下采油杆柱操作步骤；

所述蒸汽吞吐热采超稠油方法的专用装置，置于套管里，由保温油管和抽油杆柱构成集注汽采油保温冲砂防砂于一体的一体化管柱，其中保温油管为内外两层结构，在两层之间设保温层用于填充隔热材料，所述保温油管自由端通过杆式泵座封短接与冲砂笔尖安装在一起，在套管与保温油管之间为环状空腔；所述抽油杆柱为空心抽油杆下端加设实心抽油杆、杆式泵、防砂筛管结构，其中空心抽油杆与实心抽油杆变扣连接，杆式泵通过座封芯轴安装在实心抽油杆上，一卡块上部通过弹簧与实心抽油管接触连接，下部卡在杆式泵的连接件上的距离相间的透孔上，杆式泵底安装一自由端设丝堵的防砂筛管，所述防砂筛管外径与杆式泵匹配；

所述杆式泵由泵筒、柱塞组成，其中泵筒顶部内嵌一连接件，连接件上设有距离相间的透孔；所述卡块上部通过弹簧与实心抽油杆接触连接，下部卡在连接件上的透孔上，连接件上端与套装于实心抽油杆外壁的座封芯轴为一体，泵筒底部设一固定阀，柱塞下端设有游动阀；

所述杆式泵座封短接具有缩径段，缩径段下设一环形沟槽；

所述连接件与杆式泵座封短接间设有密封装置；所述密封装置为聚四氟材料密封圈。

本发明具有如下优点：

1.工作效率高。本发明方法配合保温油管及安装有杆式泵和防砂筛管的抽油杆柱实现了注汽、采油、保温、冲砂及防砂功能一体化，整体配套，大大减少了繁琐的作业工序，避免了起下、隔热管柱，起、下冲砂管柱，起、下油管柱等工序，只需起下抽油杆柱，从而实现了不动管柱作业，降低了作业成本。以48井次试验为例，发生7井次不动管柱冲砂，较常规冲砂单井降成本1.2万元，7口井节省成本9.8万元。试验井周期平均节约作业费3.68万元，周期平均产油877吨，吨油成本下降41.9元，较平均吨油作业成本106元下降39.5％。同时，1个吞吐周期可缩短作业时间3～4天，生产效率提高一倍。