技术领域
[0001] 本发明属于石油勘探开发技术领域,涉及页岩油生产井口系统。
[0002] 本发明还涉及页岩油油藏生产的采油方法。
相关背景技术
[0003] 随着常规石油资源勘探程度不断提高,勘探难度日益加大,新增储量品质差,采收率低,同时已开发油田陆续进入产量递减期,油田稳产上产难度大。因此,石油工业努力寻找重大接替资源,从常规油气向非常规油气跨越。非常规油气主要包括页岩油(气)和致密油(气);致密油作为非常规油气资源之一,分布广泛且资源潜力巨大,全球技术可采储量约为639.3×108t,成为全球非常规油气勘探开发的新热点,被称为石油界的“黑金”;
[0004] 中国非常规油气勘探起步较晚,但资源丰富,分布范围较广,近年来,在鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等11个区块相继获得勘探发现和突破,初步建成了多个规模产能区;至2022年,中国石油目前已探明非常规油气地质储量7.37×108t,建成产能400×104t/a以上;由于非常规油藏物性很差,很难通过天然能量开采,必须要经过体积压裂补充能量,进而实现开采;因此,开发此类油藏常采用的生产井型是水平井;并且相比于常规油藏,部分非常规油藏具有单井产量高、原油气油比高、含蜡量高的特点;因此,需控制合理的生产压差,并定期对油井开展热洗清蜡。同时因套管气是一种品质很高的油田伴生气,富含C1~C6组分,通过深加工可获得优质的轻烃及LNG,具有很大的经济价值;
[0005] 现阶段采油平台井口装置复杂,弊端多;采油井(无)有杆井口均为双管流程,管道铺设数量多,日常热洗、计量流程切换复杂,员工操作劳动强度大,无法实现无人值守;部分采油平台井口承压等级低,邻井压裂时本井就需更换高压井口,增加不必要的工作流程;定压阀受蜡质、泥砂、垢等影响,造成集气能力下降或调节不灵敏,更换或维修时需停井;投产初期套返井需配套临时流程泄压,对下游集输站点冲击大。
具体实施方式
[0036] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0037] 本发明提供了页岩油生产井口系统,如图1所示;
[0038] 原油具有气油比高、含蜡量高的特点;目前的井口装置采用单量流程和混合流程的双管流程,有杆井口装置和无杆井口装置结构不一致;定压阀安装在混合流程上,经过介质为原油,因原油内含油大量的蜡、垢、砂等成分后,容易造成定压阀损坏或调节不灵敏,更换或维修时必须停井才能拆卸;部分采油平台井口承压等级低,邻井压裂时本井就需更换高压井口;为了简化流程,优化装置,提高工作效率,减少成本支出,本发明在大量的实践基础上创新提供了一种非常规油藏生产井采油流程方法及井口装置,主要包含中间的采油树,左侧的伴生气集气流程装置,右侧为井口出油流程装置,同时配套了井筒热洗接口、套气接口、接油口、预留接口和接样阀门等。
[0039] 实施例1
[0040] 具体的采油树主要是五阀式装置,由所述井口上法兰、下法兰、大四通、小四通、所述卡箍式闸阀构成。在下法兰3上方用M30×3双头螺栓及螺母6连接大四通1,大四通1在井口控制套管;大四通1右侧接所述大四通右翼阀门5,为卡箍式闸阀,设计压力21MPa,公称通径DN65;所述右翼阀门5右侧预留接口可连接热洗管道;大四通1左侧接大四通左翼阀门4,大四通左翼阀门4连接伴生气集气装置;大四通1上方接所述上法兰2,再向上接卡箍10,其作用可以调整采油树高度,且有助于修井时的拆卸或安装;卡箍10上方连接所述小四通7,小四通7在井口控制油管;所述小四通7上方连接测试阀门11,为卡箍式闸阀,设计压力21MPa,公称通径DN65;测试阀门11上方连接装置27(盘根盒或卡箍堵头),有杆泵用盘根盒,无杆泵用卡箍堵头;小四通7右侧连接小四通右翼阀门9,为卡箍式闸阀,设计压力21MPa,公称通径DN65;小四通7左侧连接小四通左翼阀门8,为卡箍式闸阀,设计压力21MPa,公称通径DN65;
[0041] 实施例2
[0042] 具体的采油树左侧的伴生气集气流程装置主要由丝扣四通、放气阀、变压器和控制阀门等组成;丝扣四通23下方连接所述预留套气控制阀门24,为丝扣闸阀,后期可连接套气至加热炉供气管道,或单独接入伴生气集气管道;丝扣四通23左侧控制阀门31,再连接预留接口25,该接口主要功能是用于测试动液面;丝扣四通23右侧连接所述压力变送器22,用于测量套压,便于将压力值接入物联网平台,实现套压远程监控,为平台智能化奠定基础;再向右与采油树的大四通左翼阀门4相连接;丝扣四通23上方利用卡箍连接压差式防冻定压放气阀21,同样在放气阀21右侧也是用卡箍与小四通左翼阀门8连接,卡箍的作用主要是密封性好,定压放气阀的作用主要是当套管气达到设定的压力之后就会打开,套管气就会通过所述小四通7流入到出油管道26;
[0043] 实施例3
[0044] 采油树右侧为所述井口出油流程装置,主要由所述压力变送器、丝扣三通、控制阀门等组成;小四通右翼阀门9右侧连接所述压力变送器12A,主要是用来测量油压,便于将压力值接入物联网平台,实现油压远程监控,为平台智能化奠定基础;压力变送器12A右侧连接短节13,短节13左右两侧各连接一个法兰14,短节的作用主要是为后续选择性安装含水分析仪;法兰14右侧接丝扣三通15,丝扣三通15上方接丝扣堵头16;丝扣三通15右侧连接接油阀门17,为丝扣闸阀;丝扣三通15下方用连接活接头19,中间侧方连接取样阀门18,具有生产管理中的取样作用;活接头19下方连接回压控制阀门20,为丝扣闸阀,主要作用是憋压或者维修井口时切断与其他管线的连通;回压控制阀门20下方直接连接出油管道26;
[0045] 在本发明实施方式中,实现了高压低压装置组合:五阀式装置为高压部分,设计压力21MPa,主要用于压裂时关井,避免地面流程承受高压破坏;五阀式装置外围全部为低压部分,设计压力4.0MPa,满足正常采油压力需求,最大限度的降低了投资;
[0046] 本装置中卡箍式连接的优点:相比法兰连接,卡箍式连接操作方便,内部使用钢圈垫,密封性能更好,且井场动火作业时,方便与井口卡开进行能量隔离。
[0047] 实施例4
[0048] 本发明还提供了页岩油油藏生产的采油方法,该方法和装置是适合页岩油油藏生产的采油流程方法及井口装置,以实现采油井口装置简单,功能丰富,计量流程和措施流程简化,并且能减少设备损害率,同时还能提高工作效率,减轻员工劳动强度,为非常规油藏的稳产上产提供强有效的保障,对解决类似油藏开发生产的实际问题提供技术支撑;
[0049] 具体包括如下步骤:
[0050] 步骤1,正常压力生产情况下,油套环形空间28内的地下流体混合物不会到达井口,只有套管气会经过采油树大四通1,再经过大四通左左翼阀门4,压力变送器22测套压,经过丝扣四通23,向上到达定压放气阀21,当套压达到设定值后定压放气阀21才开启,套气继续向前流经小四通7,最后到达出油管道26和原油、地层水一起输入到下一个站点。在套气经过丝扣四通23后,可以向下走套气控制阀门24,流经至加热炉供气管道,或单独接入伴生气集气管道;也可经过丝扣四通23向左侧流经控制阀门31,再连接预留接口25,便于测试动液面;
[0051] 步骤2,当高压放喷情况下,地层压力常常比较高,则地下原油、地层水和气的混合物如果经过油套环形空间到达井口,则需经过大四通1,丝扣四通23,定压放气阀21、小四通7,将接油阀门17连接油储罐或者罐车,可打开接油阀门17对井筒残存压力放空,同时将防喷后的混合物存储到油储罐或者罐车内;
[0052] 步骤3,正常生产情况下,油管30内的油气水混合物从下至上流经采油树小四通7,再经过小四通右翼阀门9,流经压力变送器A12测量油压,经过丝扣四通15,进入出油管道26,去往下游站点;
[0053] 步骤4,当需要对井筒内的油样、水样进行化验分析时,可通过取样阀门18进行取样,然后送往实验室进行分析;
[0054] 步骤5,当实施单条出油管道维护作业时,可以关闭回压控制阀门20,将接油阀门17通过软管跨接在邻井的接油阀门17上,这样的话,在保证本井正常生产的情况下就可以进行维修作业;
[0055] 步骤6,当实施井筒热洗时,大四通右翼阀门5连接热洗车或者从加热炉出来的管道,热水通过管道流经大四通右翼阀门5,进入环套空间28,到达井底或者井下封隔器处,然后经过油管30和小四通7,返出井口;由于热洗下来的蜡块容易进入管道造成管道堵塞,所以井筒热洗可选择性使用接油阀门17连接罐车,接收热洗出来的蜡;
[0056] 步骤7,当实施测量油套环形空间内动液面数据时,需要在预留接口25处连接动液面测试仪,然后打开控制阀门31,进行测试;
[0057] 步骤8,当实施伴生气集气或者利用伴生气时,打开套气控制阀门24,经过管道流经至加热炉供气管道,或单独接入伴生气集气管道;
[0058] 步骤9,当对采油泵类型更换时,有杆泵井口需要将装置27更换为盘根盒,如果为无杆泵井口,需要将装置27更换为卡箍堵头。
[0059] 利用本发明所提供的页岩油油藏生产井采油方法及井口装置进行采油时,整体采油井口装置简单、易实现标准化,承压能力强,流程切换简单,因此适合各种类型油井,如页岩油开发井、致密油开发井、气油比高的采油井等等。本发明应用在页岩油开采中时开采效果相对于常规开采方法增效特别明显,不仅大大增强了油气开采的工作效率,降低了大量的劳动力,同时对于页岩油开采设备来讲,减少了投资的成本。