海上热采井注采一体化井口技术研究与应用

针对中国海上首个规模化稠油热采先导试验项目,旅大21-2油田开发中面临着目标区块浅层气气窜风险大、冷热采转换和热采平台空间限制等因素对井口装置要求高的问题,通过防浅层气套管头设计、注采一体化专用通孔堵塞器设计、采油树结构优化以及井口密封设计,形成了海上稠油热采井注采一体化井口关键技术,实现了注热和冷采切换不需更换井口,解决了热采井后期生产中井口装置抬升的问题,提高了井口空间利用率,满足了安全生产的需要。现场应用结果表明：海上稠油热采井注采一体化井口装置整体耐压21 MPa,符合技术要求,已完成6井次第一轮高温蒸汽吞吐,井口装置密封性能安全、可靠,取得了较好的应用效果。海上热采井注采一体化井口技术的成功开发为海上稠油规模化热采高效开发提供了重要的技术支撑。     

稠油热采井套管头

新疆克拉玛依地区蕴藏着丰富的稠油资源,稠油产量约占中国石油新疆油田公司总产量的30％以上。稠油热采工艺是目前稠油开发使用最为成熟的工艺技术,但是,若采用常规的井口装置,可能会导致油井生产过程中出现井口失控上窜、套管受损等情况,严重的则会造成热采井报废,给安全生产带来极大的损失。中国石油集团西部钻探工程有限公司克拉玛依钻井工艺研究院开发研制的稠油热采套管头,部分解决了上述问题。该产品与其他稠油热采配套技术成功应用,实现了稠油热采井安全高效的生产,为油田持续稳定的发展提供可靠的保证。     

SKR14—50／50-337（Ⅱ型）双管热采井口的研制与应用

文章论述了新型SKR 14—50／50-337(Ⅱ型)双管热采井口装置在克拉玛依油田的研制及使用情况。该井口装置很好地解决了早期7英寸双管热采井口装置的缺点和不足，同时又秉承了原先双管井口装置的优点和长处，能满足稠油井在不影响生产的情况下实现自喷、注汽、抽油、测取井下动态数据等生产工艺措施，提高稠油井的生产效率，取得了很好的社会和经济效益。     

海上探井稠油热采测试井口抬升问题的对策研究

在海上油田稠油探井热采测试作业过程中,由于热应力的存在,使得井口在注热作业时会出现晃动或抬升的现象,存在重大的安全隐患。海上油田探井测试作业成本高,假若出现类似问题后再采取补救措施,无疑在浪费了作业时间同时,大大的增加了作业成本,甚至增大了安全隐患和发生事故的概率。通过对南堡油田稠油热采注热工艺及其管柱的研究发现,经过设计和计算可适当在注热管柱上配加一定数量的热应力补偿器,进而缓解高温、高压的多元热流体对注热管柱的损害,从而保障注热作业的顺利进行,其对稠油探井热采测试作业也具有一定的借鉴意义。     

稠油热采井口光杆自动调偏密封装置

鉴于目前稠油井口在用的光杆密封器存在结构复杂、制造成本高、密封效果差、寿命短、不具备高温、高压工作能力等问题,研制了一种新型稠油热采井口光杆自动调偏密封装置。该装置包括自动调偏部分、光杆扶正保护部分、盘根碎屑过滤部分和防盗卸部分,保留了原有稠油热采井口光杆密封器的优点,同时又克服了原有技术存在的不足,使稠油热采井口真正成为安全、清洁无污染的生产井口,适用于稠油热采井口和其它所有抽油井口的光杆密封。     

金属密封油管头在热采井口装置中的应用

针对新疆油田现役稠油热采井口装置的油管悬挂方式和密封机构上给后期的维护和保养带来的诸多不便,我们设计了金属密封油管头装置,并在热采井口装置得到应用。该装置密封可靠,能够适应新疆油田地区高温、高压的热采工况,并且在后期的维护、保养过程中能够实施有效的井控,也能够满足实施带压作业的要求。     

CYR300-14型热采井口装置的研制

针对河南油田稠油“浅、薄、稠、散”的开采特点，在结合已用过的各种热采井口装置的基础上，采用油套合一四通，热应力轴向径向密封等结构，经攻关研制出CYR300-14型热采井口装置。经对主要部件的技术参数进行计算，均达到安全指标。该装置具有结构紧凑，组配合理，安全可靠，修井不动井口管网，漏失点少等优点。从现场50余套的试用结果看，基本上满足了热采工艺要求。     

井口装置的疲劳寿命分析

论述了对井口主要承压部件进行力学分析及计算疲劳寿命的过程。依据断裂力学和疲劳断裂理论，结合双管热采井口的实际工况，分析、计算其应力分布，掌握应力应变的变化规律，对井口装置的疲劳寿命进行了分析和研究，计算出了不同工况条件下热采井口的预测寿命，为产品的设计研发提供了科学的理论依据。     

SKR14—50／50—337型双管热采井口装置的设计及技术分析

文章阐述了SKR14-50／50-337型双管热采井口装置的结构、用途、使用务件及设计方法，并对该井口装置的技术特点加以总结。用爆破试验和现场应用结果说明井口装置的安全可靠情况，提出井口装置应当改进的地方。     

亚临界双管热采井口装置研制与应用

实现单井蒸汽辅助重力泄油工艺 ,采用一般的双管井口装置不能满足要求 ,这种井口装置必须满足在一口井中同时下入注汽和采油 2套管柱的工艺要求 ,2套管柱同时工作 ,边注边采。为此 ,研制开发了双管注汽采油井口装置。这种井口装置可以悬挂注汽、采油 2套管柱 ,同时满足注汽、采油的工艺要求 ,避免了常规注汽、闷井、自喷、抽采分步间隙进行的繁琐施工 ,提高了采油效率 ,降低了开采成本。试验与使用表明 ,这种双管热采井口装置耐高温、高压 ,密封可靠 ,取得了良好效果。     

稠油热采井双管吞吐工艺技术

方法将双管采油技术改造完善并用于稠油热采井,应用管式泵实现重复性不动管柱注采转换。目的提高原油产量和油汽比,减少作业工作量。结果双管吞吐工艺技术在河南油区共应用３０口井,累计增油９１３８５ｔ,投入产出比达１∶７。结论稠油热采双管采油配套技术为河南油区浅、薄层稠油开发提供了一套新的开采工艺,应用该技术可提高稠油开发后期油井回采水率,增加采油量,满足了稠油热采井高周期吞吐的工艺需要,具有显著的经济效益和社会效益     

新疆石油管理局采油工艺研究院双管热采井口销往海外油田

2007年5月，新疆石油管理局采油工艺研究院双管热采井口销往哈萨克斯坦共和国阿克纠宾油气股份公司。这是该院2007年海外油田市场获得的第4份供货定单。     

热采井口装置全尺寸热-流-固强度计算及安全评定

采用数值模拟的方法,对KR14-337型热采井口装置进行全尺寸热-流-固强度计算,分析其流场、温度场以及应力场。基于弹性分析评价准则,对其主要的承压部件(上法兰、阀体、油管头四通、小四通、螺栓)进行了安全评定。结果表明:该热采井口装置中压力波动并不大,可以看作为均匀内压。阀体和小四通位置存在较大的温度梯度,强度校核时必须考虑不均匀温度场所产生的热应力。主要承压部件中,上法兰和螺栓处的安全裕量较小,在以后的在役检测评价过程中应给予特别关注,以保证设备长周期安全稳定运行。     

新型活动式双管热采井口装置

针对新疆克拉玛依油田浅层稠油粘度高的特点，研制成新型活动式双管热采井口装置。它有4个创新点：（1）开采通道增大，有利于采取增油措施和稠油、超稠油的采出，完全满足稠油直井、水平井、斜直井等的注汽、自喷、伴热、测试等生产工艺技术要求；（2）副管油管挂设计为活动式，不动井口，只安装244.47mm(9%英寸）双管冲砂洗井自封封井器，即可边活动管柱，边冲砂、洗井；（3）两油管挂的连接方式不同，用1个大钢圈密封双管主体和大四通，再用1个大钢圈密封主、副管和油套环空，减少了漏失点，密封更可靠；（4）副管活动式油管挂上部加装滑套，可防止在注蒸汽高温、高压下，油管及油管挂上窜，确保正常生产。     

浅析浅层稠油热采辅助工艺与应用

针对浅层稠油热采的相关技术,本文选取具体的区块展开分析,热采辅助工艺主要包括高温起泡剂辅助热采、注氮气辅助热采、注CO2辅助热采等。还存在一些问题,如汽窜现象突出、多轮热采效果下降、边水影响,这都需要后续加大研究解决。     

KR14—337—65E型热采井口装置的研制

针对油田常规双翼式五阀配置的单管热采井口装置结构复杂、成本较高、运输和安装不便等问题,研制出一种KR14—337—65E型热采井口装置。该装置为四阀配置,减少了1套生产闸阀;油管挂直接与小三通连接,减少了转换法兰,也相应减少了漏失点。现场应用表明,该E型热采井口装置满足稠油井自喷、注汽、抽油、测试、拌热等配套工艺的生产技术要求,达到了预期的设计目标。     

一种新型热采井口的研制与应用

介绍一种新型研制热采井口装置的结构、工作原理、技术指标、性能特点及现场应用情况，对常规热采井口与新型热采井口进行了对比。     

双管热采井口的有限元应力分析及结构优化

论述了新型7英寸双管热采井口主要承压部件的力学分析及有限元计算的过程。利用PRO-E软件对实体建立三维模型。应用有限元的方法分析、计算应力分布，掌握其应力应变的变化规律，然后综合分析计算结果与实测值。对该井口的结构设计提出了改进和完善的方案，为产品的设计研发提供了科学的理论依据。     

适用于新疆油田SAGD注汽井口装置壁厚阈值计算公式研究

为提高新疆油田超稠油油藏动用程度和采收率,自2009年起开展了蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采工艺,为配套该工艺,设计了稠油热采注汽井口装置。但在现场实际作业中,稠油热采井口装置处于高温高压的工况(8MPa 280℃),会导致本体、阀门等零部件的关键部位壁厚减薄,因此确定合理的壁厚阈值计算公式,对实现稠油热采井口装置运行过程中的本质安全尤为关键。结合稠油热采井口装置的特点,分析其薄弱部位,结合薄弱部位,探讨适合其壁厚阈值的计算公式,通过理论计算及有限元分析法进行验证,判断公式的可靠性,为稠油热采井口装置运行过程中的本质安全提供保障。     

新型活动式双管热采井口装置

针对新疆克拉玛依油田浅层稠油粘度高的特点 ,研制成新型活动式双管热采井口装置。它有 4个创新点 :(1)开采通道增大 ,有利于采取增油措施和稠油、超稠油的采出 ,完全满足稠油直井、水平井、斜直井等的注汽、自喷、抽油、伴热、测试等生产工艺技术要求 ;(2 )副管油管挂设计为活动式 ,不动井口 ,只安装 2 4 4 4 7mm (9 英寸 )双管冲砂洗井自封封井器 ,即可边活动管柱 ,边冲砂、洗井 ;(3)两油管挂的连接方式不同 ,用 1个大钢圈密封双管主体和大四通 ,再用1个大钢圈密封主、副管与油套环空 ,减少了漏失点 ,密封更可靠 ;(4)副管活动式油管挂上部加装滑套 ,可防止在注蒸汽高温、高压下 ,油管及油管挂上窜 ,确保正常生产。