[发明专利]一种确定同轴式双空心抽油杆下入深度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田采油技术领域，特别涉及在高凝高蜡原油井，利用同轴式双空心抽油杆采油技术领域，是一种确定同轴式双空心抽油杆下入深度的方法。

背景技术

高凝高蜡原油井在生产过程中容易增大抽油机悬点载荷，在停电停井的情况下重新起抽困难，增加了油井维护的难度。在油井中下入一定深度的同轴式双空心抽油杆能解决现场实际问题。但是其下入深度往往是凭经验进行，不利于提高油井的高凝高蜡原油采出效果。

同轴式双空心抽油杆是中国专利ZL200820106412.3是所公开的一种空心抽油杆。它是在普通空心杆的空腔内又设计了一个独立的空心通道，终端器沟通两个通道，双向密封，外管选用优质合金钢加工而成；内管采用双层不锈钢本体，填充航天用无机中空颗粒，外敷微米级组合聚氨酯，隔热层导热系数小于0.02，形成了与外部完全隔离的闭路循环系统，系统内的热载体软化水不进入井筒，只在双空心杆内形成密闭循环，而且软化水进入杆体内管下行时要尽量减少热损失，从外管返回时通过散热对油管内的原油加热，降低高凝高蜡原油的粘度，提高高凝高蜡原油的举升效果。其中热载体的加热手段非常广范，如套管气、空气热源泵、伴热水热交换、燃煤、燃气、太阳能等。

王丽娜，崔金榜，李金永等在2010年第4期油气田地面工程杂志上发表的双空心抽油杆内循环技术一文，通过对华北油田稠油举升工艺的广泛调研，发现各项稠油开采工艺技术在应用过程中都存在一定的局限性。同轴式双空心抽油杆内循环加热技术的应用在稠油开采中起到了节能、降黏、减少洗井费用的目的，解决了华北油田部分稠油井的开采难题。

张勇等，李小刚，张德彬等在2011年第2期油气田地面工程杂志上发表的双空心杆闭式循环加热工艺一文，论述双空心杆闭式循环系统是为解决稠油及高凝油的井筒加热问题而设计的井筒加热系统，它由内、外两层空心杆组成，在内、外空心杆之间形成液流通道，靠液流的热能加热外空心杆，由外空心杆加热油井产液。通过该装置在稠油及高凝油井上的推广应用，有效解决了高凝油井井筒易结蜡及稠油井产液黏度较高的问题，应用后见到较好效果并延长了油井免修期。

上述文献中对双空心杆的应用效果都进行了充分的论述，但是未提及同轴式双空心抽油杆下入深度。目前，管柱的连接关系已经具备，但没有技术人员能确定同轴式双空心抽油杆下入井内的最适合的深度，大家采用凭经验确定下入深度。下深后，增加抽油机悬点负荷；并造成同轴式双空心抽油杆浪费(同轴式双空心抽油杆的价格是普通抽油杆的4倍)；下浅了起不到加热的作用，油井不能正常生产。

发明内容

本发明的目的是：提供一种确定同轴式双空心抽油杆下入深度的方法。建立井口出油温度的数学模型并求解，确定同轴式双空心抽油杆下入最适合的深度，充分发挥热载体软化水从同轴式双空心抽油杆外管返回时散热对油管内的原油加热，降低高凝高蜡原油的粘度，克服采出高凝高蜡原油时，在井筒中举升困难、能耗高的不足。

本发明确定同轴式双空心抽油杆下入深度的方法采取的技术方案：

步骤1、采集准备下入同轴式双空心抽油杆的油井参数和同轴式双空心抽油杆的技术参数：

a、每千米同轴式双空心抽油杆内循环水的质量M，采用：600kg/千米；同轴式双空心抽油杆有中心通道和外环通道，内循环水的质量M是两个通道内循环水质量M之和。

b、同轴式双空心抽油杆内热载体软化水流动速率Kv，依据井口安装的循环泵排量计算；循环泵的排量为2m³/h，泵效按60％计算；横截面面积取同轴式双空心抽油杆横截面面积S的二分之一，单位：mm²；

其计算公式：Kv＝4Q/πD²；Q为循环泵的排量，单位：m³/h；D为横截面面积，取同轴式双空心抽油杆横截面面积S的二分之一，单位：mm²；

c、同轴式双空心抽油杆下入深度D，单位：m；是需要计算的深度。

d、油井井口回压P，单位：MPa；油井井口回压P确定方法：依据中国石油天然气集团公司主编，中国计划出版社出版，2005年8月第一版，中华人民共和国国家标准油气集输设计规范，GB 50350-2005，第10页，4.1.3设计时，油井最高允许回压按下列规定确定：机械采油井宜为1.0-1.5MPa。低产油田的机械采油井采用管道集输时，井口回压可为1.0-2.5MPa。