新型稠油注蒸汽井下工具配套技术.ppt

新型稠油注蒸汽井下工具配套技术 盘锦辽河油田施普瑞科技发展有限公司 二零零九年七月 一、前 言 1、稠油注蒸汽开采工艺要求 井下注蒸汽管柱必须在确保其与套管环空密封，自身可 靠热补偿的前提下，有良好的隔热性能，使注入蒸汽以 较低的热损失、较高的热值进入油藏，最终实现降低储 层内原油粘度、提高其流动性能的开采目的。 2、目前比较成功的经验 采用预应力隔热管实现隔热；采用高温密封器实现油套 环空密封；采用伸缩管实现热补偿。 3、仍然存在的问题 伸缩管能够实现热补偿却不能隔热； 封隔器在高温、高压下时常密封不严； 预应力隔热管接箍不隔热等。 4、应对之策 以上种种问题，造成了蒸汽干度和热量损失，浪费了大量 能源。我公司结合稠油注蒸汽过程的细节，研制开发了新 型配套工具，其主要由注蒸汽双密封隔热补偿复合装置和 隔热管隔热短节组成。 二、实践应用效果 此两种井下工具在中石化胜利油田公司胜利采 油厂和孤岛采油厂配套使用后,取得了非常明显的效 果并全面推广。通过10口井的对比测试,在平均注汽 压力19.2mpa的情况下,与原工艺相比： 平均干度损失由27.63%下降到14.1%； 热量损失由510kj/kg降低到251kj/kg； 注汽井套压由13-15mpa下降到5mpa以下。 具体数据详见表1，表2。 表1：原工具配套注蒸汽井口、井下效果表 序号井号排量t/h 井口干度 （%） 干度% （井深1000米） 干度损损失 （%） 热损热损 失 （kj/kg） 1t82-2782073.447.0726.33507 2t82-3 x 10207542.8632.14525 3t82-5 x 101870.9441.5129.43514 4t82-5 x 42072.1349.7322.43495 5t82-2 x 71673.4349.9223.51501 6t82-2 x 131372.133834.31531 7t82-4x6970.5944.4926.10504 8t82-2 x 4968.2142.5825.63503 9t82-4 x 211574.2343.2930.94518 10t82-4 x 42171.1346.4224.71502 平 均16.172.1244.4927.63510 平均干度损损失：27.63%；平均热损热损 失：510kj/kg 表2：新工具配套注蒸汽井口、井下效果表 序号井号排量t/h 井口干度 （%） 干度% （井深1000米） 干度损损失 （%） 热损热损 失（ kj/kg） 1t82-1 x 81569.4151.0918.32313 2t82 x 11373.1261.4411.68287 3胜胜3251172.4062.4010120 4t82-6 x 31670.3857.1213.26287 5t82-2 x 19968.7548.4920.26343 6t82-5 x 122071.0452.9318.11303 7t8231872.9155.6617.25302 8t823-3 x 71471.0163.9710.04125 9t82-4 x 111369.8555.1814.67302 10t82-6 x 71074.3163.910.41128 平 均13.971.3257.2214.1251 平均干度损损失：14.1%;平均热损热损 失：251kj/kg 三、工具基本特性简介 （一）注蒸汽双密封隔热补偿复合装置 1、型号：yk344-152-ii/grb152/56-4500b 2、结构：主要由上接头、中心管、填料仓、一级密封器 、二级密封器、储气装置、下接头等组成。如图所示： （一）注蒸汽双密封隔热补偿复合装置 3、主要特点 1）两级密封在独自封隔油套环空的基础上，彼此形成互 补。 2）补偿滑动中心管具备隔热功能。 3）封隔油套环空、热力补偿两个目的通过一个工具实 现，简化了注汽工艺管柱设计。 4）因此装置安装接近在隔热管的下端，其大大减少热量 损失，提高安全性和可靠性。 （一）注蒸汽双密封隔热补偿复合装置 4、主要技术参数 1）工作压力大于17mpa 2）工作温度大于300 3）钢体最大外径152mm 4）最小内径56mm 5）最大补偿长度4500mm 6）总长度7000mm （一）注蒸汽双密封隔热补偿复合装置 5、工作原理 1）密封 注入蒸汽通过注汽管柱到达装置后，在温度作用下，热敏 金属片发生挠曲，其变形应力迫使密封胶筒i向井壁扩张，实现 一级密封。 蒸汽在储气管内被压缩增压后，推动锥体位移，密封胶筒 扩张顶贴井壁，实现二级密封。两级密封在各自独立动作完 成任务的同时，彼此产生作用，形成互补。 点此处观看工作流程 （一）注蒸汽双密封隔热补偿复合装置 2）补偿 在热力作用下，注汽管柱（隔热管）膨胀伸长，推动中心 管在两级密封内腔中向井底方向滑动，实现补偿。 3）隔热 中心管制属双管结构，内管外壁包裹硅酸铝毯保温，缠绕 铝箔等阻止热辐射，内管外壁与外管内壁之间填充惰性气体防 止热传导和对流。 （一）注蒸汽双密封隔热补偿复合装置 6、适用范围：内径157.1-161.7mm套管 7、使用注意事项 1）装置下井前，必须通井。 2）上接头必须装密封环，并涂丝扣密封脂。 3）装置的上接头可与114预应力隔热管直接相连。 4）装置必须设计在注汽管柱的最底部，下部连接尾管及其 它工具总长度不宜超过10m。 5）起下装置时，必须安装指重表或拉力计。 6）下注汽管柱时要限速，装置的下井速度不得超过1.0 1.2m/s，且操作平衡。 （二）隔热管隔热短节 1、型号：ggd63/56-220 2、结构：以整体钢件（1）为依托，外壁用耐温材料（2） 和隔热材料（3）包裹，由耐高温材料管材（4） 固定在装置外部而成。如图所示： （二）隔热管隔热短节 3、主要技术参数 1）工作压力25mpa 2）工作温度370 3）钢体最大外径63mm 4）最小内径56mm 5）总长度220mm （二）隔热管隔热短节 4、工作原理 隔热短节置放在隔热管接箍内，进行单根连接，其螺 纹在扭力作用下逐步旋紧，隔热短节四氟套的两个端面在 喇叭口处顶贴于隔热管内壁，注入蒸汽从隔热短节内腔通 过，隔热管接箍内表面与热源隔离，达到隔热的目的。 5、适用范围：114预应力隔热管（内径62mm） （二）隔热管隔热短节 6、使用说明 下注汽管柱时，在单根连接之前，将该隔热短节置入