[发明专利]一种二氧化碳驱采油井口防气窜装置及方法

说明书

本发明公开了一种二氧化碳驱采油井口防气窜装置，包括：采油树主管，密封设置于采油井口上；油管出口管，设置于采油树主管的一侧，且油管出口管与采油树主管相对的一端连通原油收集端；气管出口管，设置于采油树主管的另一侧，且气管出口管与采油树主管相对的一端连通二氧化碳安全泄放出口；油管出口管上设置有第一自动截断阀，气管出口管上设置有第一压力控制阀；待定出口管，设置于采油树主管的上端，且待定出口管连通气窜判定室，气窜判定室内设置有二氧化碳浓度检测装置；待定出口管上设置有第二压力控制阀以及第二自动截断阀，且第二自动截断阀位于第二压力控制阀的上游；控制系统，能够接收第一压力控制阀以及第二压力控制阀打开时的反馈信号，且能够指令第一自动截断阀以及第二自动截断阀打开或关闭。

技术领域

本发明涉及二氧化碳驱封窜体系和二氧化碳驱油的技术领域，特别涉及一种二氧化碳驱采油井口防气窜装置及方法。

背景技术

二氧化碳驱已逐渐成为一种成熟的开采方法，目前应用于各个油田，增油效果明显。

在注入二氧化碳驱油时，二氧化碳与地层水及地层原油性质的差异，以及地层条件等复杂因素，例如孔隙度大小不均、裂缝的存在、砂体大小等，容易造成优势通道的气窜。因此，注入二氧化碳驱油势必要考虑预防以及治理气窜。

对于气窜的治理，首先考虑的是通过注入封堵体系来对气窜流通道封堵，以此来抑制气窜。但在实践中，气窜不可避免的会发展到井口，此时，需要井口装置来对气窜进行安全泄放。

现有技术中，采油树主管分支有原油及伴生气支管以及气窜安全泄放支管，原油及伴生气支管以及气窜安全泄放支管上均设置阀门，并且在采油树主管内设置压力传感器，根据压力传感器采集到的压力值是否达到阈值来选择打开原油及伴生气支管阀门或气窜安全泄放支管阀门，从而实现井口气窜超压自动泄放功能。

然而，实际二氧化碳驱采油过程中，随着采油过程的进行，判断进口是否发生气窜的阈值是会产生变化的，这就导致采油树主管内压力传感器采集的流体压力小于预先规定的阈值时，也有可能发生二氧化碳气窜，这无疑带来了极大的安全隐患。

发明内容

为了解决背景技术中的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种二氧化碳驱采油井口防气窜装置，包括：

采油树主管，呈竖直状，且密封设置于采油井口上；

油管出口管，设置于采油树主管的一侧，且油管出口管与采油树主管相对的一端连通原油收集端；

气管出口管，设置于采油树主管的另一侧，且气管出口管与采油树主管相对的一端连通二氧化碳安全泄放出口；

其中，油管出口管上设置有第一自动截断阀，气管出口管上设置有第一压力控制阀；

还包括：

待定出口管，设置于采油树主管的上端，且待定出口管连通气窜判定室，气窜判定室内设置有二氧化碳浓度检测装置；

其中，待定出口管上设置有第二压力控制阀以及第二自动截断阀，且第二自动截断阀位于第二压力控制阀的上游；

控制系统，能够接收第一压力控制阀以及第二压力控制阀打开时的反馈信号，且能够指令第一自动截断阀以及第二自动截断阀打开或关闭。

进一步的，气窜判定室上设置有第一排出端和第二排出端，第一排出端通过原油中间管连通原油收集端，第二排出端通过气窜中间管连通二氧化碳安全泄放出口；

原油中间管上设置有第三自动截断阀，气窜中间管设置有第四自动截断阀；

其中，控制系统能够接收二氧化碳浓度检测装置对气窜判定室内流体进行判断的结果，且能够指令第三自动截断阀以及第四自动截断阀打开或关闭。