Sagd雙水平井的采油方法及其管柱設備的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種SAGD雙水平井的采油方法及其管柱設備。其中，SAGD采油方法包括依次進行的循環預熱階段以及生產階段，生產階段包括舉升工藝，循環預熱階段包括通過第一管柱設備向生產井注汽，通過第二管柱設備向并行設置在生產井上方的注汽井注汽，并使生產井和注汽井連通，舉升工藝包括：從循環預熱階段轉入生產階段時保留第一管柱設備；增加注汽井的井底壓力，以使生產井中的油藏流體通過第一管柱設備舉升至地面。本發明的技術方案有效地解決了現有技術中SAGD淺層油開采的舉升工藝工況復雜，設備使用受限的問題。
【專利說明】
SAGD雙水平井的采油方法及其管柱設備
技術領域
[0001]本發明涉及SAGD超稠油開采技術領域，具體而言，涉及一種SAGD雙水平井的采油方法及其管柱設備。【背景技術】
[0002]SAGD(蒸汽輔助重力泄油)技術用于超稠油開采。在產油階段，需要將生產井中的油水混合物舉升至地面。在舉升過程中，存在井下流體溫度高、液量大、井下可能存在硫化氫腐蝕等問題。
[0003]針對SAGD淺層油開采的舉升工藝，現有技術中會使用氣舉來完成油藏流體的舉升。具體是將天然氣注入生產井并稀釋油水混合物，并降低密度，這樣更利于油藏流體的舉升。但是上述方法需要在開采現場具有充足的天然氣氣源。若不能夠提供生產所需的氣源， 則上述方案不具有可行性。
[0004]為了解決上述技術方案存在的問題，現有技術中采用電潛栗來實現油藏流體舉升。然而由于井下流體溫度高，電潛栗不適用于高溫工況下長時間工作，因此需經常對電潛栗進行檢修，進而影響生產效率，這樣會增加成本。
[0005]為了解決電潛栗在舉升工藝中存在的問題，現有技術中采用有桿栗來完成油藏流體舉升。結合國內的普遍情況，針對淺層SAGD開采普遍使用有桿栗來實現舉升工藝，然而有桿栗舉升工藝對于井眼軌跡，油藏埋深都有一定要求，尤其是在淺層油藏井筒內下入大排量抽油栗，易于發生抽油桿柱偏磨。且生產過程前端壓差大，生產井水平段后端動用程度降低。此外，SAGD采油的過程中由循環預熱階段轉入產油階段需要對生產井更換大量管路設備，增加工藝復雜程度。
[0006]因此，上述現有技術針對SA⑶淺層油開采的舉升工藝存在工藝工況復雜，設備使用受限的問題。
【發明內容】
[0007]本發明的主要目的在于提供一種SAGD雙水平井的采油方法及其管柱設備，以解決現有技術中SAGD淺層油開采的舉升工藝工況復雜，設備使用受限的問題。
[0008]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種SAGD雙水平井的采油方法，SAGD采油方法包括依次進行的循環預熱階段以及生產階段，生產階段包括舉升工藝，循環預熱階段包括通過第一管柱設備向生產井注汽，通過第二管柱設備向并行設置在生產井上方的注汽井注汽，并使生產井和注汽井連通，舉升工藝包括:從循環預熱階段轉入生產階段時保留第一管柱設備；增加注汽井的井底壓力，以使生產井中的油藏流體通過第一管柱設備舉升至地面。
[0009]進一步地，增加注汽井的井底壓力包括:提高注汽井的注汽壓力，以提高生產井的井底壓力。
[0010]進一步地，提高生產井的井底壓力包括:使生產井的井底壓力大于油藏流體的開采阻力，開采阻力為油藏流體舉升至地面所需克服的阻力。
[0011]進一步地，開采阻力包括:油藏流體與第一管柱設備之間的摩擦阻力、油藏流體的重力以及地面設備的內部壓力。
[0012]根據本發明的另一方面，提供了一種SAGD雙水平井的管柱設備，管柱設備用于 SAGD雙水平井的采油方法的舉升工藝，SAGD雙水平井包括注汽井和生產井，管柱設備設置在生產井內，管柱設備包括:套管，包括依次連接的套管垂直段、套管過渡段以及套管水平段，套管垂直段的上端連接至生產井的井口；篩管，篩管的一端連接在套管水平段內，篩管沿水平方向延伸；長管和短管，并行的設置在套管中，并且均延伸到篩管中，短管設置在長管的上方，長管在水平方向突出于短管，其中，油藏流體通過長管和/或短管舉升至地面。 [〇〇13] 進一步地，套管水平段內設置有篩管懸掛器，篩管通過篩管懸掛器連接在套管上。
[0014]進一步地，長管和短管位于篩管內的端部均設置有引鞋，引鞋的端部開設有通孔。
[0015]進一步地，長管包括依次連接的第一長管和第二長管，第二長管位于第一長管的下方，第一長管和第二長管的連接處位于套管過渡段內，第一長管的直徑大于第二長管的直徑。
[0016]進一步地，第一長管和第二長管之間通過轉換短接裝置連接。
[0017]進一步地，管柱設備還包括控制設備，控制設備設置在地面并與井口連接，長管和短管分別通過長管管掛和短管管掛連接在控制設備上，控制設備控制長管和短管的打開或者關閉。
[0018]進一步地，管柱設備還包括測試管，測試管穿設于長管內，測試管的兩端分別與長管的兩端平齊。
[0019]應用本發明的技術方案，在SAGD雙水平井的采油方法中，舉升工藝包括:由循環預熱階段轉為生產階段時保留生產井中的第一管柱設備；增加注汽井的井底壓力，以使生產井中的油藏流體通過第一管柱設備舉升至地面。采用上述的舉升工藝，不必在生產井中增加其他抽油設備，大大簡化了舉升工藝。在舉升油藏流體的操作中，只需使生產井的井底壓力增大，就可以達到舉升油藏流體的目的。上述舉升方法工況簡單，受設備限制和地理條件影響小。因此本發明的技術方案有效的解決了現有技術中SAGD淺層油開采的舉升工藝工況復雜，設備使用受限的問題。【附圖說明】
[0020]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0021]圖1示出了根據本發明的SAGD雙水平井的舉升工藝的實施例的流程示意圖；
[0022]圖2示出了根據本發明的SAGD雙水平井的管柱設備的實施例的結構示意圖。
[0023]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0024]10、套管；11、套管垂直段；12、套管過渡段；13、套管水平段；131、篩管懸掛器；20、 篩管；30、長管；31、第一長管；32、第二長管；40、短管；50、引鞋；60、轉換短接裝置；70、控制設備；80、長管管掛；90、短管管掛；100、測試管。【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0026]現有技術中，針對SAGD采油技術的舉升工藝，特別是對于淺層油開采，在從循環預熱階段轉入生產階段時需將生產井內的管柱設備全部取出，并更換大量抽油設備。并且因淺層油開采的特殊性以及我國的地質情況，抽油設備例如電潛栗、有桿栗等，均存在不能長期穩定工作，設備易損壞的問題，嚴重制約油井產量，增加修井作業成本。
[0027]針對上述現有技術中存在的問題，發明人首次提出在SAGD采油技術的舉升工藝中，從循環預熱階段轉入生產階段時保留生產井內的井組設備，并通過適當提高注汽井的井底壓力的方法實現油藏流體自噴生產。由于不需要其他的抽油設備，本申請的SAGD采油技術大大的簡化了舉升工藝的工藝步驟，并減小了舉升工藝受環境和設備的限制。
[0028]本實施例的SAGD雙水平井的采油方法包括依次進行的循環預熱階段以及生產階段。生產階段包括舉升工藝，循環預熱階段包括通過第一管柱設備向生產井注汽，通過第二管柱設備向并行設置在生產井上方的注汽井注汽，并使生產井和注汽井連通。
[0029]如圖1所示，舉升工藝包括以下步驟:
[0030]從循環預熱階段轉入生產階段時保留第一管柱設備；
[0031]增加注汽井的井底壓力，以使生產井中的油藏流體通過第一管柱設備舉升至地面。
[0032]本實施例中，套管過度段即為套管斜井段。
[0033]應用本實施例的技術方案，在SAGD雙水平井的采油方法中，舉升工藝包括:由循環預熱階段轉為生產階段時保留生產井中的第一管柱設備；增加注汽井的井底壓力，以使生產井中的油藏流體通過第一管柱設備舉升至地面。采用上述的舉升工藝，不必在生產井中增加其他抽油設備，大大簡化了舉升工藝。在舉升油藏流體的操作中，只需使生產井的井底壓力增大，就可以達到舉升油藏流體的目的。上述舉升方法工況簡單，受設備限制和地理條件影響小。因此本發明的技術方案有效的解決了現有技術中SAGD淺層油開采的舉升工藝工況復雜，設備使用受限的問題。
[0034]在循環預熱階段時，注汽井和生產井均注汽，并使注汽井和生產井達到連通。在從循環預熱階段轉入生產階段時，注汽井繼續保持注汽，生產井井組設備不變，并停止注汽開始轉入生產。生產井段的舉升工藝具體為使油藏流體從地下通過生產井內的第一管組設備舉升至地面，進而實現油藏流體開采。
[0035]當然，提高生產井的井底壓力的方法并不限于提高注汽井的注汽壓力。由于在生產階段時注汽井和生產井已經連通，因此只要能提高注汽井的井底壓力就可以達到提高生產井的井底壓力的目的，具體的操作方式可以根據實際工作需要決定。
[0036]本實施例的技術方案中，增加注汽井的井底壓力包括提高注汽井的注汽壓力，以提高生產井的井底壓力。由于經過循環預熱階段后，生產井和注汽井已經連通，因此當提高注汽井的注汽壓力時，生產井的井底壓力會出現壓力聯動上升。因此通過提高注汽井的注汽壓力就可以達到提高生產井的井底壓力的目的。
[0037]本實施例的技術方案中，為了能夠實現油藏流體的自噴生產。必須使生產井的井底壓力大于油藏流體的開采阻力，進而使油藏流體從生產井井底通過第一管柱設備舉升至地面。其中開采阻力為油藏流體舉升至地面所需克服的阻力。
[0038]在本實施例的技術方案中，開采阻力包括油藏流體與第一管柱設備之間的摩擦阻力、油藏流體的重力以及地面設備的內部壓力。其中，地面設備與生產井中的第一管柱設備相連接，并且控制第一管柱設備的打開或者關閉。因此地面設備中的內部壓力也可能通過第一管柱設備傳遞至生產井下，并形成開采阻力。
[0039]如圖2所示，本實施例的管柱設備包括套管10、篩管20、長管30和短管40。套管 10包括套管垂直段11、套管過渡段12和套管水平段13,套管垂直段11的上端連接生產井的井口，套管垂直段11、套管過渡段12和套管水平段13依次連接。篩管20的一端連接在套管水平段13內，篩管20沿水平方向延伸。長管30和短管40,并行的設置在套管10和篩管20中，短管40設置在長管30上方，長管30的水平方向延伸距離大于短管40的水平方向延伸距離，其中，管柱設備用于SAGD雙水平井的采油方法的舉升工藝。SAGD雙水平井包括注汽井和生產井，管柱設備設置在生產井內。并且油藏流體通過長管30和/或短管40 舉升至地面。
[0040]應用本實施例的技術方案，管柱設備用于SA⑶雙水平井的采油方法的舉升工藝。 在舉升工藝中，只需使生產井內的井底壓力大于油藏流體舉升至地面所需克服的開采阻力，便可使油藏流體通過管柱設備的長管30和/或短管40舉升至地面。上述舉升工藝不需要在生產井中更換抽油設備，并且受環境影響小，工藝簡單。因此本實施例的技術方案有效的解決了現有技術中SAGD淺層油開采的舉升工藝工況復雜，設備使用受限的問題。
[0041]如圖2所示，在本實施例的技術方案中，套管水平段13內設置有篩管懸掛器131， 篩管20通過篩管懸掛器131連接在套管10上。篩管懸掛器131能夠使篩管20和套管10 連接更緊密，防止篩管20在工作中損壞，增加設備壽命。
[0042]如圖2所示，在本實施例的技術方案中，長管30和短管40的沿水平方向延伸部分的端部均設置有引鞋50。引鞋50在長管30和短管40安裝過程中起到導向作用，使長管 30和短管40更加容易的下入到生產井中，并且防止長管30和短管40在安裝過程中端部受到磨損。為了便于油藏流體流入長管30或者短管40,引鞋50的端部開設有通孔。
[0043]如圖2所示，在本實施例的技術方案中，由于篩管20內的空間較為狹窄，長管30 包括第一長管31和第二長管32。具體的:第一長管31從生產井的井口延伸至套管過渡段 12內，第一長管31位于套管過渡段12內的自由端與第二長管32的一端連接，第二長管32 延伸至篩管20內，第一長管31的直徑大于第二長管32的直徑，第一長管31和第二長管32 之間通過轉換短接裝置60連接。當然，第一長管31和第二長管32之間的連接方式不限于使用轉換短接裝置60連接，采用其他的連接方式即可，例如第一長管31和第二長管32之間設置錐段，具體的連接方式根據實際工作需要決定。
[0044]如圖2所示，在本實施例的技術方案中，管柱設備還包括控制設備70,控制設備70 設置在地面并與井口連接，長管30和短管40分別通過長管管掛80和短管管掛90連接在控制設備70上，控制設備70控制長管30和短管40的打開或者關閉。
[0045]通過控制設備70對長管30和短管40的打開或者關閉控制，本實施例的管柱設備有三種采油方式，包括長管30采油、短管40采油以及長管30和短管40同時采油。具體地， 長管30用于生產井的中后段的油藏流體開采，短管40用于生產井的中前段的油藏流體開采。具體使用上述何種采油方式根據雙水平井的連通程度決定:在雙水平井連通程度均勻的情況下，使用長管30和短管40同時采油；如果雙水平井前段連通程度好，后段連通程度差，則采用長管30采油；如果雙水平井后段連通程度好，前段連通程度差，則采用短管40采油。
[0046]如圖2所示，在本實施例的技術方案中，管柱設備還包括測試管100,測試管100穿設于長管30內，測試管100的兩端分別與長管30的兩端平齊。測試管100用于測定生產井的各項參數，例如井下溫度、壓力檢測等。測試管100所測得的數據可以作為SAGD生產分析及參數調控的依據。
[0047]在本實施例中，舉升工藝有可能由于設備檢修或者設備故障等原因，需要生產井停止注汽，或者停止油藏流體開采。上述操作可能會導致生產井的井下局部溫度降低，在恢復生產過程中油藏流體難以舉升至地面。這時可以通過長管或者短管向生產井內注入少量蒸汽，起到加熱管柱設備的作用，進而重新啟動舉升工藝，使油藏流體舉升至地面。
[0048]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種SAGD雙水平井的采油方法，所述SAGD采油方法包括依次進行的循環預熱階段 以及生產階段，所述生產階段包括舉升工藝，所述循環預熱階段包括通過第一管柱設備向生產井注汽，通過第二管柱設備向并行設 置在所述生產井上方的注汽井注汽，并使所述生產井和所述注汽井連通，其特征在于，所述舉升工藝包括:從所述循環預熱階段轉入所述生產階段時保留所述第一管柱設備；增加所述注汽井的井底壓力，以使所述生產井中的油藏流體通過所述第一管柱設備舉 升至地面。2.根據權利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述增加所述注汽井的井底壓力包 括:提高所述注汽井的注汽壓力，以提高所述生產井的井底壓力。3.根據權利要求2所述的采油方法，其特征在于，所述提高所述生產井的井底壓力包 括:使所述生產井的所述井底壓力大于所述油藏流體的開采阻力，所述開采阻力為所述油 藏流體舉升至地面所需克服的阻力。4.根據權利要求3所述的采油方法，其特征在于，所述開采阻力包括:所述油藏流體與 所述第一管柱設備之間的摩擦阻力、所述油藏流體的重力以及地面設備的內部壓力。5.—種SAGD雙水平井的管柱設備，其特征在于，所述管柱設備用于SAGD雙水平井的采 油方法的舉升工藝，所述SAGD雙水平井包括注汽井和生產井，所述管柱設備設置在所述生 產井內，所述管柱設備包括:套管(10)，包括依次連接的套管垂直段(11)、套管過渡段(12)以及套管水平段(13)， 所述套管垂直段(11)的上端連接至所述生產井的井口；篩管(20)，所述篩管(20)的一端連接在所述套管水平段(13)內，所述篩管(20)沿水 平方向延伸；長管(30)和短管(40)，并行的設置在所述套管(10)中，并且均延伸到所述篩管(20) 中，所述短管(40)設置在所述長管(30)的上方，所述長管(30)在所述水平方向突出于所 述短管(40)，其中，油藏流體通過所述長管(30)和/或所述短管(40)舉升至地面。6.根據權利要求5所述的管柱設備，其特征在于，所述套管水平段(13)內設置有篩管 懸掛器(131)，所述篩管(20)通過所述篩管懸掛器(131)連接在所述套管(10)上。7.根據權利要求5所述的管柱設備，其特征在于，所述長管(30)和所述短管(40)位于 所述篩管(20)內的端部均設置有引鞋(50)，所述引鞋(50)的端部開設有通孔。8.根據權利要求5所述的管柱設備，其特征在于，所述長管(30)包括依次連接的第一 長管(31)和第二長管(32)，所述第二長管(32)位于所述第一長管(31)的下方，所述第一 長管(31)和所述第二長管(32)的連接處位于所述套管過渡段(12)內，所述第一長管(31) 的直徑大于所述第二長管(32)的直徑。9.根據權利要求8所述的管柱設備，其特征在于，所述第一長管(31)和所述第二長管 (32)之間通過轉換短接裝置(60)連接。10.根據權利要求5所述的管柱設備，其特征在于，所述管柱設備還包括控制設備 (70)，所述控制設備(70)設置在地面并與所述井口連接，所述長管(30)和所述短管(40)分別通過長管管掛(80)和短管管掛(90)連接在所述控制設備(70)上，所述控制設備(70) 控制所述長管(30)和所述短管(40)的打開或者關閉。11.根據權利要求5所述的管柱設備，其特征在于，所述管柱設備還包括測試管(100)， 所述測試管(100)穿設于所述長管(30)內，所述測試管(100)的兩端分別與所述長管(30) 的兩端平齊。
【文檔編號】E21B43/24GK105986794SQ201510098490
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月5日
【發明人】陳森, 黃勇, 李林, 張磊, 游紅娟, 蒲麗萍, 郭文德, 張玉鳳
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司