1、稠油热采工作中不压井作业工艺管柱研究分析摘要：稠油井在进行热采时，存在油井注汽之后在进行压井时压井所用的液体容易渗入地层, 吸取地层中的热量,从而降低了开采效率的情况。本文就这一问题对稠油热采不压井作业工艺管柱进行了研究。现代研制了一种在高温高压的井下开关能随着注汽与工作不断开闭的注汽通道。这种注汽通道的开关采用的是捅杆控制的模式,其内部使用弹簧和轨道销钉，它们共同在轨道上机械式的滑动造成了开关的启闭,通道的密封方式采用的是耐高温高压的组合式密封,通道的外部设有保护层,让注入的蒸汽在经过保护层的缓冲之后再进入,很好的保护了套管。稠油的热采井中使用这种加工的管柱,能在注汽转抽时免去井下的压井作业
2、,明显的减少了热采过程对地层造成的伤害,并且将蒸汽热量利用率提高到最大,还保护套管和油层, 一定程度上提高了油藏吞吐蒸汽的效果。本文详细的叙述了管柱的工作原理及其设计结构，比较了其在热采作业中的优势，以个人的视角，分析了其不足的地方。 关键词：稠油热采；不压井作业；工艺管柱；开关原理 中图分类号： TE34 文章标识码：A 文章编号： 现代稠油油藏一般使用的都是蒸汽吞吐采油的方式进行热采集。稠油井在注汽之后,进行了压井作业，其作用主要是防止转抽作业的时候油水发生上涌、降低地层能量、污染环境等。在压井作业的过程中,压井使用的液体很容易吸收井筒四周的热量,致使井的周围温度不断降低,使油层发生凝固,
3、转抽之后开井就变得很困难,甚至压死井口；压井液对油层极容易造成污染，使采集的油不纯,而且这一点对稠油油藏来说尤为严重。除此之外,在注入蒸汽后再进行压井作业就很容易使套管发生损坏。所以，使用一种特制的管柱对稠油的热采起着十分重要的作用。 1 工艺管柱的具体结构和工作原理 1.1 结构详述 稠油热采不压井作业工艺管柱的结构由上而下依次是: 隔热油管、井下补偿器、插入密封装置、注汽丢手封隔器、高温高压井下开关、防砂管柱其中，工艺管柱最为关键的部分是高温高压井下开关，整个管柱系统当中，开关的作用是十分重要的。当开始注汽的时候，开关能保持开启的状态，使灌注的气体可以顺利的进入管柱；而当开始进行不压井作业
4、时，开关可以自动关闭，以方便作业的正常进行。而在开关之中，使它可以如此准确的进行切换的主要是弹簧和轨道销钉。所以，工艺管柱在经济方面也必较占优势。 1.2 原理简述 高温高压井下的开关和注汽丢手封隔器以及其他各种零件或工具相连接,当下井灌注蒸汽和采集原油时,井下的开关则一直是开启的;而当油井开始作业的时候,管柱上提, 井下的开关转变方向之后, 因为弹簧力而自动关闭;当油井下次再次灌注蒸汽时,下入注汽管柱, 井下开关因为捅杆的作用改变方向（即开启） 。像这样反复的开启、关闭, 可以大大减少压井作业的次数，降低作业过程（如压井、洗井等）对地下土层造成的冷损伤,并且还保护了油层与套管，使其免受污染和
5、损伤。 2 工艺管柱的优势 2.1 自动化高 工艺管柱主要的创新点就是其井下开关，因为其具有以往管柱都没有的自动化机制，可以避免人为操作的失误。井下开关，利用的是一些较为简单的力学原理，结合一些复杂的零件而产生的。他不需要在一定的时候由人去操作，只需按照正常的工作安排安装到位，在注入蒸汽的时候，开关会自动开启，保持通道畅通；而不压井作业开始时，他又会自动关闭，防止原油受到污染，也减少了土层的冷伤害和管道的损伤。有了这一些自动的工作机制，工艺管柱就具有了很大的优势，使其在稠油的热采当中占有较大的地位。 2.2 方便操作 传统的管柱，由于缺少一个自动化的开关，无法放任其自动运行，必须要配备相应的技
6、术人员进行手动操作。而且，管柱一般都位于地下，这样就加大了操作的难度。所以，一个开关决定了整个系统的操作简易。现代工艺管柱，其自动化的开关，使得它领先于传统的管柱，成为稠油热采的主力管柱。在实际操作中，我们只需将管柱安装到位，检查开关是否损坏，就可以开始工作了。只要开关和其它零件在工作过程中不出现问题，就可以一直保持原有的状态运行下去。大大减少了操作所花费的精力，降低操作的难度。 2.3 经济效益高 前两个优势，是相互关联的，因为自动化的结构特征可以减少操作方面的步骤，从而跳过了许多较为困难的步骤，使操作简便了许多。而简便的操作就节约了相关的技术人员和技术设备，达到节约成本的目的。工艺管柱使稠
7、油的热采变得更加简单，并且避免了很大一部分的问题，大大提高了稠油热采的效率，降低了采油的风险，使稠油采集的经济效益最大化。采油过程中，原油总会因为的注入蒸汽而受到污染，大大降低了原油的质量，同时也会增加提纯的费用。但是，使用工艺管柱之后，一定程度上完全避免了这个难题，使整个采集原油的过程经济利益最大化。而工艺管柱本身，采用的是简单的力学原理，使用的材料也不会存在较大的花费，所以也在根本上减少了成本，增加了经济效益。 2.4 减少安全隐患 一直以来，在各种生产活动中，安全都被放在第一位。而在稠油的热采过程中，一直存在着很多的不安全因素。比如：在操控过程中，由于处于高温高压的环境下，人很容易被高温
8、气体烫伤；采集原油过程中，人为因素很容易造成原油泄漏，引发火灾工艺管柱是自动的开关，减少了人在高温高压环境的工作时间，有效的降低了遇到危险的概率，保障了工作人员的生命财产安全。而且，工艺管柱降低了周围零件和土层的损伤，将设施损坏而产生危险的概率降到最低。 3 不足之处 工艺管柱在一定程度上的确是减少了不压井作业的时间，降低了工作人员的工作风险。但是，其开关作为整个管柱的主要部位，决定了工艺管柱的优势，一旦开关发生故障，整个采集活动就无法进行，而且由于开关在管柱内部，在发生故障时就无法进行维修，这样反而会增加操作的难度和采集稠油的成本。开关的灵敏度也关系到采油是否正常进行，开关利用的是力学原理，
9、但地面以下温度时会发生变化的，而开关如果因为地层温度变化而产生反应，那么就势必会影响采油的进行。采用自动化的设备，有时反而会降低工作人员的防范意识，使他们养成依赖于自动化工具的习惯，降低了工作人员的工作积极性。 4 结语 工艺管柱在稠油热采不压井作业中得到了广泛的应用,是因为其优点相比传统的管柱多了很多，但是其缺点不是不存在。所以，在工艺管柱的使用中，要考虑其各方面的不稳定因 素，提前排除一些影响采集效果的问题，实现利益最大化。 参考文献： 1范海涛,曾晓建,赵延茹,逯国成,张运奎，稠油热采不压井作业工艺管柱A.石油矿场机械.2008, 37( 1) : 69 72 2杜丙国,稠油热采井补砂工艺技术的研究与应用A.特种油气藏.2010,2,17（1） 3李璐，浅层稠油热采井分注合采工艺研究A.新疆石油天然气.2012,3,8
