双空心杆采油工艺研究.docVIP

双空心杆采油工艺研究及应用 目 录 1 研究目的 1 2 研究内容和完成情况 1 3 解决的关键技术和主要创新点 1 3.1 关键技术 1 3.2 创新点 2 4 方案推广应用情况 2 4.1 双空杆柱内循环加热技术简介 2 4.2 应用情况 4 4.2.1 选井 4 4.2.2 方案编制及优化设计 4 4.2.3 现场实施情况 6 4.3 效果分析 8 5 结论及建议 9 5.1 结论 9 5.2 建议 10 1 研究目的 采油一厂高黏油断块油井黏度高，在生产过程中一方面容易增大抽油机悬点载荷，另一方面在停电停井的情况下造成启抽困难，增加了油井维护的难度。雁63、西柳10断块这种问题表现得更为突出。目前采用的降黏工艺具有一定的局限性，不能满足高黏油井生产的需要（图1）。 图1 常见降粘工艺局限性 为解决高黏油井开采维护问题，综合考虑各项工艺技术的优缺点，引进了同轴双空心抽油杆内循环井筒加热采油技术。 2 研究内容和完成情况 应用双空心杆井筒加热技术达到节能、降黏、节约药剂使用费用，延长检泵周期的目的。 2011年现场实际共应用双空心杆技术12口井，取得了较好的效果。 3 解决的关键技术和主要创新点 3.1 关键技术 （1）双空心杆热载体独立循环，内外管高效密封、保温。 由于热载体只在双空心杆内形成密闭循环，为了减少循环过程中的热损失，必须确保内管的高度保温以及外管接箍连接的高度密封。内管隔热层采用航天用的无机中空颗粒填充，外敷微米级聚氨酯，隔热层导热系数小于0.02。外管采用双插接式耐高压、耐高温特殊密封圈保证杆体之间高度密封。 （2）双空心杆井筒加热技术热源采集手段多样，且能耗低。热载体的加热手段多样，如套管气、空气热源泵、掺水热交换、燃煤、燃气、太阳能等。 3.2 创新点 （1）双空心井筒加热技术能够对油井起到清防蜡降粘作用，可降低单井能耗，节约维护成本，是一种节能又环保的新工艺。 （2）双空心杆井筒加热技术应用油井伴热水做热源，通过换热器和双空心杆对井筒进行热水循环加热，提高井筒温度，保证高黏油井正常生产。 4 方案推广应用情况 4.1 双空杆内循环加热 正面图 背面图 图2 双空心抽油杆内循环井筒加热系统地面设备 表1 双空心抽油杆技术指标参数 强度等级 抗拉强度 屈服强度 伸长率 杆体外径 D 793-965MPa ≥620MPa 10% Φ42mm 接箍外径 内管外径 内管孔径 密封强度 千米容积 Φ59mm Φ25mm Φ17mm ≥22MPa ≈400L 图3 双空心杆工艺流程示意图 工作原理 热载体经循环泵加压后（2MPa），进入缓冲罐，经缓冲、换热器加热升温后，通过四通接头，注入双空心杆内通道，在尾端经过一个沉降室，与外空心通道沟通。然后热载体通过外环空返至地面储液罐再次循环加温（图3）。 （3）技术指标 进口温度≥58℃；出口温度≥48℃。 （4）选井条件 直井或斜井800m井段以下造斜 ； 含蜡高（≥12%）或黏度大（≥150mPa.s），维护费用高，开采难 泵径 泵深 日产液 日产油 动液面 M 含蜡 胶质+沥青质 粘度 拌热水 温度 采用热源方式 雁63-21x 38 1954 3.7 2.5 1872 15.6 41.3 785 72 伴热水 雁63-85x 38 1956 5.3 2 1806 10.25 58.15 724.4 72 电加热 雁63-9 44 1956 7.1 3.3 1928 11.6 42.3 637.36 72 伴热水 雁63-31x 38 1950 9.6 7.8 1837 10.5 50.15 333.4 72 伴热水 雁63-14 38 1955 10.9 9.1 1845 11.2 51.7 524.3 72 伴热水 雁63-15x 38 1951 10.2 0.8 1835 13.25 42.15 7989 72 伴热水 雁63-18x 38 1954 1.1 0.9 1769 12.9 47.1 3143 72 伴热水 雁63-2 38 1950 4.3 1.8 1876 12.53 51.4 687.4 72 伴热水 雁63-20x 38 1950 3.4 2.9 1870 10.7 48.4 3094 72 伴热水 雁63-24x 38 1958 11.1 1.9 1817 10.5 50.15 333.4 72 伴热水 4.2.2 方案编制及优化设计 由于双空心杆外径大，单位重量比普通杆大，优化组合时需特别考虑流体物性、地温、载荷及抽油机负载能力等因素。 （1）双空心杆下深的确定 由于雁63断块大部分井具有高黏度的特点，考虑两方面的因