[发明专利]一种海上热采外置电缆电潜泵注采一体化管柱及作业方法

权利要求书

1.一种海上热采外置电缆电潜泵注采一体化管柱，其特征在于，所述一体化管柱设置在原井套管(24)内，并与所述原井套管(24)之间形成油套环空，所述原井套管(24)上安装有热采井口；

所述一体化管柱包括由上至下依次连接的第一气凝胶隔热油管(14)、深井安全阀(10)、热采封隔器(7)、第二气凝胶隔热油管(6)、普通油管(2)和引鞋(1)；其中，所述第一气凝胶隔热油管(14)坐挂在所述热采井口上；所述热采封隔器(7)坐封在所述原井套管(24)上，并且，所述热采封隔器(7)的一侧设置有放气阀(8)；所述第二气凝胶隔热油管(6)通过Y接头(5)与所述普通油管(2)相连接；所述普通油管(2)和所述引鞋(1)位于所述原井套管(24)的水平段内，所述普通油管(2)上间隔设置有多个配注阀(4)；

所述一体化管柱还包括电潜泵系统，所述电潜泵系统可拆卸地设置在所述第一气凝胶隔热油管(14)内，包括由上至下依次连接的连续油管(23)、泵(21)、电机(20)和湿接头内筒(19)，所述第一气凝胶隔热油管(14)的底部设置有用于与所述湿接头内筒(19)配合连接的湿接头外筒(13)，所述湿接头内筒(19)与所述湿接头外筒(13)之间能拆卸地相互连接；所述连续油管(23)坐挂在所述热采井口上；

所述一体化管柱还包括高温光纤(3)、第一液控管线(15)、第二液控管线(16)和大扁电缆(18)；所述高温光纤(3)设置在普通油管(2)内，所述高温光纤(3)的其中一端与所述引鞋(1)相连接、另一端穿越所述Y接头(5)后进入油套环空并在依次穿越所述热采封隔器(7)和所述热采井口后与地面系统相连接；所述第一液控管线(15)用于控制所述放气阀(8)，所述第一液控管线(15)的其中一端与所述放气阀(8)相连接、另一端穿越所述热采井口与地面控制系统相连接；所述第二液控管线(16)用于控制所述深井安全阀(10)，所述第二液控管线(16)的其中一端与所述深井安全阀(10)相连接、另一端穿越所述热采井口与所述地面控制系统相连接；所述大扁电缆(18)用于控制所述泵(21)，所述大扁电缆(18)的其中一端连接在所述湿接头外筒(13)上、另一端从所述湿接头外筒(13)穿出并穿越所述热采井口与地面电泵控制系统相连接。

2.根据权利要求1所述的海上热采外置电缆电潜泵注采一体化管柱，其特征在于，所述深井安全阀(10)的上端连接有第一隔热短节(11)，所述第一隔热短节(11)通过隔热变扣(12)与所述第一气凝胶隔热油管(14)相连接；所述深井安全阀(10)的下端连接有第二隔热短节(9)，所述第二隔热短节(9)与所述热采封隔器(7)相连接。

3.根据权利要求1所述的海上热采外置电缆电潜泵注采一体化管柱，其特征在于，所述第一气凝胶隔热油管(14)的直径为7寸，所述第二气凝胶隔热油管(6)的直径为4.5寸。

4.根据权利要求1所述的海上热采外置电缆电潜泵注采一体化管柱，其特征在于，所述引鞋(1)采用带倒角斜口引鞋。

5.根据权利要求1所述的海上热采外置电缆电潜泵注采一体化管柱，其特征在于，所述第一液控管线(15)、第二液控管线(16)和高温光纤(3)的直径均为1/4寸。

6.根据权利要求1所述的海上热采外置电缆电潜泵注采一体化管柱，其特征在于，所述大扁电缆(18)为无机矿物绝缘电缆，满足热采工况要求。

7.根据权利要求1所述的海上热采外置电缆电潜泵注采一体化管柱，其特征在于，所述热采封隔器(7)、放气阀(8)、深井安全阀(10)均耐温350℃、耐压21MPa。

8.一种基于上述权利要求1至7任一项所述一体化管柱的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)当稠油井需要实施注蒸汽时

地面控制系统关闭深井安全阀(10)和放气阀(8)，起出第一气凝胶隔热油管(14)内的电潜泵系统后，地面控制系统加压打开深井安全阀(10)和放气阀(8)，高温蒸汽(25)通过热采井口、第一气凝胶隔热油管(14)、深井安全阀(10)、热采封隔器(7)、第二气凝胶隔热油管(6)、Y接头(5)、普通油管(2)、配注阀(4)后进入地层，高纯氮气(26)通过热采井口、油套环空、放气阀(8)后进入地层，实现高温蒸汽(25)注入工况；

(二)当蒸汽注入完成及焖井结束后，需要进行稠油井放喷作业时

确认地面放喷流程后，先进行油压泄放，放喷井液(27)经配注阀(4)、普通油管(2)、Y接头(5)、第二气凝胶隔热油管(6)、热采封隔器(7)、深井安全阀(10)、第一气凝胶隔热油管(14)、热采井口后进入地面放喷管线；当油压泄放后，再泄放套压，套管气(28)经放气阀(8)、油套环空、热采井口后进入地面放喷流程，实现高温井液放喷工况；

(三)当放喷结束稠油井需要生产时

将第一气凝胶隔热油管(14)内的电潜泵系统下入到设计井深，通过地面电泵控制柜启动电潜泵系统生产，地层流体(29)经配注阀(4)、普通油管(2)、Y接头(5)、第二气凝胶隔热油管(6)、热采封隔器(7)、深井安全阀(10)、泵(21)、连续油管(23)、热采井口后进入地层生产流程，实现注蒸汽后的电潜泵生产工况。