[发明专利]一种海上稠油热采井注汽采油一体举升装置及其作业方法

说明书

本发明公开了一种海上稠油热采井注汽采油一体举升装置及其作业方法。该装置利用地面高压泵通过高压动力管道将动力输送至井下，驱动液压驱动缸和注汽采油一体泵往复运动并完成上下冲程运动。该装置的井下工具均设置为全金属材质，具有耐高温特点。该方法实现一趟管柱注汽、焖井、放喷和举升生产，实现了注汽和生产一体化，可有效避免了洗压井对油层冷伤害，适用于海上大斜度井和水井井举升(井斜角0‑90°)，减少海上动管柱检泵作业高昂作业费用，提高稠油热采开发效益，在稠油热采井举升方面具有安全可靠等技术优势。

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，具体的说，是涉及一种海上稠油热采井注汽采油一体举升装置及其作业方法。

背景技术

海上稠油油田热采主要采用多元热流体和蒸汽吞吐两种热力采油工艺方式，主要是通过注热方式提高油层的温度进一步降低地层原油粘度，改善地层原油的流动性。现在海上油田实际生产时常采用的多元热流体和蒸汽吞吐两种热力注采工艺流程基本一致，且两种均采用注热工艺管柱和生产工艺管柱分开方式，即先下入注热工艺管柱注汽，注热完毕后关井焖井放喷生产，转入人工举升时需先洗压井起出注热管柱，然后下入生产管柱进行举升采油。第一周期结束后转入下一轮次注热时，需要起出生产管柱，重新下入注热管柱进行第二轮次的注汽、焖井、放喷、洗压井、下泵举升生产。

海上油田实际生产时将注汽和生产管柱分为两趟下入，具有结构简单性能可靠的优点，但也存在诸多问题：1、放喷后不能尽快转抽，缩短高峰产油期；2、动管柱检泵作业，降低生产时效，减少油井产量；3、洗压井对油层冷伤害，降低油层加热效果；4、洗压井液与地层流体岩石的不配伍性会污染油层；5、两趟动管柱作业，整体修井作业成本高。现有公开专利CN204252964U，专利名称为《一种海上热采注汽和生产一体化管柱》，该专利指出：注汽和生产一体化管柱采用海上常用的Y型管柱结构，注汽时通过Y接头第二通道(无堵塞器，高温电泵机组上配有单流阀)注汽，举升生产时通过投堵塞器方式封堵Y接头第二通道，利用高温电泵机组举升生产。该专利采用的一体化管柱问题为：海上稠油热采井注汽温度高达370℃，焖井及放喷生产初期瞬间温度高于250℃，而目前国内外耐高温电泵机组耐温最高为180℃-210℃，注汽阶段和焖井及放喷生产初期耐高温电泵机组因温度过高而损坏，导致该种注采一体工艺可靠性不高。

近年来陆地油田无杆泵举升技术发展较快：CN200580033880.1、CN200410050431.5及CN201611227289.6等专利公开了一种直线电机往复举升装置和控制方法，该举升技术解决了管杆偏磨的难题，特别适用于低液量油井举升，但该技术需要设置井下动力电缆给井下电机供电(动力电缆最高耐温180-210℃)，耐高温井况该工艺可靠性不高。CN102758602A、CN203892167U及CN203892166U等专利公开一种用于煤层气井无杆泵液压驱动排采装置及系统，该举升技术利用液压油泵在电机的带动下给液压注水泵供油，液压注水泵上下往复运动，将水箱内的水定量注入液控阀内，液压油泵电机通过变频器实现调速，从而达到调节液压注水泵的排量调节。该技术通过液压驱动往复泵上行时压缩上换向弹簧，下行时利用上换向弹簧的压缩能驱动往复泵下行运动，在大斜度井中工作弹簧工作疲劳情况下下行运动很难完成，这一点在现场应用提井检泵时时常发现。与此同时该专利未设置井下安全控制装置和缺少/不具备注入采出一体化功能。