SAGD水平井注汽工艺技术研究

2016-03-13胡燕中油辽河油田公司钻采工艺研究院辽宁盘锦124010

化工管理 2016年36期

胡燕(中油辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010)

SAGD水平井注汽工艺技术研究

胡燕(中油辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010)

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）适合于开采原油粘度非常高的特稠油田油藏或天然沥青。该过程的基本机理是热传导与流体热对流相结合。目前国内外SAGD注汽井现在普遍采用的环空注氮气方法存在技术和成本的缺陷，因此对SAGD注汽工艺技术进行完善成为提高SAGD注蒸汽开采效果的有效手段。通过SAGD水平井注汽工艺管柱的研究以及开发相应的满足SAGD开采的注蒸汽封隔器、扶正器等配套工具，实现对SAGD注汽工艺的完善，提高SAGD注蒸汽开采效果。

SAGD;注汽套管水平井

国内外SAGD注汽井现在普遍存在问题即在长期注汽过程中均采用环空注氮气方法进行隔热，这种隔热方式对套管、注汽管柱和井口的腐蚀非常严重，对水平井的长期注汽开采产生很不利的影响，同时这种隔热方式还存在施工成本较大的缺陷；而且部分注汽井由于套管变形损坏采用小直径套管补贴，为了解决以上所提到的问题，对SAGD水平井注汽工艺管柱进行分析研究。该注汽工艺管柱安全可靠，不但座封为自封方式节省了一次施工，而且解封灵活可靠，整体管柱施工方便。

1 SAGD水平井注汽工艺管柱的研制

1.1 管柱构成及其基本原理

SAGD水平井注汽工艺技术是一种靠近油藏底部钻一口水平井，并在其正上方打一口或多口垂直井。蒸汽从上面的注入井注入油层，注入蒸汽向上及侧面移动。其管柱结构由真空隔热管、汽驱伸缩管、水平井注汽封隔器、水平井注汽扶正器、水平井注汽油管锚、筛管等构成。其中研制的一种专用的水平井注汽封隔器下入至造斜段的悬挂上方并且研制了相应的扶正器保证封隔器的顺利座封。而且为了保证封隔器不会因为注汽产生整体管柱蠕动，还研制了相应的锚定器和伸缩管用以保证封隔器长时间工作不会因为蠕动导致失效；

1.2 SAGD水平井注汽工艺管柱相应配套工具及特点

1.2.1 水平井注汽封隔器

以往水平井注汽均采用氮气隔热技术，其隔热效果在现场应用中并没有达到预期效果。有些水平井注汽井由于隔热效果不好导致套管热伸长从而井口严重上涨停注。主要原因是水平井钻井及地层方面原因影响了油井注汽过程，出现隔热效果不好造成套管受热上涨，严重的易造成套管损坏，影响水平井使用寿命。针对这一问题，研制了水平井注汽封隔器，通过对该封隔器技术原理、适用条件研究评价，该水平井封隔器坐封后密封性好，解封过程简易安全。

注汽封隔器随管柱下到设计深度后，当注汽温度上升到230℃时，封隔器即自动实现座封。当注汽结束后，密封件处于悬挂无卡状态，上提管柱至20吨左右完成解封过程。水平井注汽封隔器的所有密封件由特殊复合材质组成，双向密封胶筒采用防翻转线性设计，最大程度减少热损失。

1.2.2 水平井注汽扶正器

在现场应用中为保护封隔器、提高密封效果，防止水平井注汽封隔器下入井斜段过程中磨损密封件，应用了水平井注汽扶正器。扶正器安装在水平井注汽封隔器的下部，其轴向有6排钢球，按截面圆周均匀分布，起到保护封隔器密封件和扶正封隔器的作用，提高密封效果。

水平井注汽扶正器外径比封隔器本体大1.5mm，和封隔器用油管扣连接在一起，能够阻止封隔器遇阻造成封隔器损坏从而防止封隔器下入井斜段磨损密封件影响隔热效果，扶正封隔器使封隔器在井斜段座封良好，保证密封效果。

1.2.3 水平井注汽油管锚

水平井注汽油管锚是一种靠卡瓦支撑、油管自重锚定、上提油管解封的油管锚，其特点是锚定、解封可靠。研制过程中为了保证后续的作业施工扩大了工具的内通径。水平井注汽油管锚在下井时扶正体在弹簧的作用下，紧贴套管内壁，下到预定位置后，上提管柱一定高度后下放管柱，卡瓦与锥体产生相对运动，锥体进入卡瓦使其张开，并卡在套管内壁。解封时上提油管柱，锥体脱开卡瓦解封锚定器