[发明专利]一种热采井强制分段注采管柱及方法

说明书

本发明公开了一种热采井强制分段注采管柱及方法，注采管柱包括自上而下依次连接在油管上的注汽采油一体化泵、自调节均匀注汽装置、自调节油井进液装置、注汽管柱丝堵，所述自调节均匀注汽装置、自调节油井进液装置作为一组，数量设置至少两组，每一组的自调节均匀注汽装置、自调节油井进液装置同时对应同一段注采层，所述油管上还连接注汽膨胀式封隔器，注汽膨胀式封隔器封隔在套管内热化学封隔胶塞内壁上，所述注汽膨胀式封隔器、热化学封隔胶塞数量设置一致且均至少设置三个，每一个热化学封隔胶塞均使注采层强制分段。能够克服水平井注汽、生产过程中，非均质造成的动用不均，汽窜以及高含水等问题，从而提高油田的整体采收率和经济效益。

技术领域

本发明涉及石油工程领域中的管内分段开采控制技术，具体地说是一种热采井强制分段注采管柱及方法。

背景技术

目前，在油气田开发过程中，热采水平井的完井方式一般是筛管防砂完井和套管完井，现有技术中，对于套管完井方式来说，油井分段注汽和采油相对容易实现，但是针对筛管完井情况，进行分段注汽和分段采油难度大，影响油井最终采收率，使单井的最终经济效益和油田的开发效益下降。为了提高稠油、超稠油油藏的开发效果，绝大部分稠油、超稠油井采取防砂后蒸汽吞吐的热力采油方法开采。当油井需要注蒸汽时，上修井作业，起出井内的生产管柱，然后下入注蒸汽管柱，通过布置在油层段的3-5个配注点，注入设计高温蒸汽，利用其所携带的热能将油层中稠油、超稠油加温，使其温度升高，粘度降低，流动性增强。待油井注蒸汽结束后，需要重新上修井作业，先起出井内的注蒸汽管柱，然后下入生产管柱进行采油生产。注汽过程中，由于筛管段没有密封段，筛管和井壁之间都是连通的，蒸汽会因为地层渗透率的差异，发生局部汽窜，难以实现真正的分段注汽。目前注汽的水平井筛管受多轮次蒸汽吞吐和放喷时的冲刷作用，易出现筛管错断、变形等问题，致使注汽水平井的使用寿命非常短。

专利ZL201220077103.4，ZL 201110101557.0，ZL201120476139.5，利用在稠油井生产时不动油管柱、只需起下抽油杆的情况下交替完成注汽采油生产，减少了井下作业工作量，充分利用有利采油期，防止油层污染从而达到提高注汽效率和原油产量，并有效解决了防止砂卡、砂埋的问题，但是没有实现油层段的有效封隔，还是采用全油层段笼统注汽和采油的方式。

专利ZL200420052719.1， ZL201210274710.4， ZL201210274710.4， 注汽前上提转子，注汽结束后放入转子实现注汽和生产之间的转换。注采一体化抽油泵均采用整体式泵筒，均是采用上提柱塞注汽，下放柱塞生产的方式，但是上提柱塞过程中，注汽通道均是沿着柱塞与泵筒之间环形空间注汽，注汽阻力大，造成注汽井压力上升，提高注汽锅炉压力，造成注汽锅炉能耗增加。ZL 102108851 A利用井温及数值模拟技术实现水平井水平段的分段注汽优化，是一种注汽优化方法，与本专利内容无关。

专利ZL201320459809.1 ，ZL 200910083869，CN201510103217.X 采用可以滑动的调节环，在下井过程中将蒸汽伞收缩起来，注汽后，蒸汽将高温胶筒撑开，调节环滑动到上端，保护蒸汽伞，同时达到最大的膨胀外径。同时采用弹簧滑套配合投球的方式实现水平段的分层注汽，方式比较简单，但是没有考虑注汽采油一体化工艺的问题。

CN 201310009483.7，CN 201210042690.8通过该滑套和工作筒来控制水平井前段和后段的开、关状态，通过流量控制阀来控制产液生产。

以上专利，都只是从分段注汽或者分段采油方面进行了专门的说明和设计，而没有针对注汽采油一体化工艺过程中，如何实现水平段按需注汽，均衡采油进行设计。

发明内容