CN106321036A - 一种co2驱高气液比油井防气防腐举升工艺 - Google Patents
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Abstract
一种CO2驱高气液比油井防气防腐举升工艺。本发明涉及三次采油人工举升技术领域，属于一种CO2驱防气防腐举升工艺。它是为了解决常规举升工艺在CO2驱油井开采中抽油泵泵效下降，油井套压升高，举升设备易腐蚀等问题而设计的。本发明是将从地层流出的气液混合物通过气液分离装置6完成三次气液分离，分离后的气液混合物通过防气抽油泵5举升到地面，而分离出的气体进入油套环空，套压达到开启压力时，气举阀2打开，油套环空内的气体进入油管3随原油进入地面生产系统；同时针对主要部件进行了特殊的防腐处理。该举升工艺适用于高气液比CO2驱油井，具有提高抽油泵寿命及泵效，合理控制套压，防腐性能好等优点。
Description
技术领域：本发明涉及三次采油人工举升技术领域，属于一种CO2驱防气防腐举升工艺。
背景技术：CO2驱是三次采油中提高采收率方法之一，对于水驱效果不好的低渗透油藏和小段块油藏，CO2驱可以取得很好的效果。但是，生产一段时间后，CO2驱的油井采出液气液比大幅升高，当气液比大于50 m3/m3，常规举升工艺会表现出明显的不适应性，主要表现为油液充满程度差，抽油泵泵效下降，严重时会发生气锁；油井套压升高，造成井底流压过高，影响地层流体渗出，造成产量下降；CO2气体含量高，加速碳酸等腐蚀物的形成，造成举升设备腐蚀严重，无法有效保持和发挥CO2驱油效果。
为保证油井的正常生产，本发明提出了一种CO2驱高气液比油井防气防腐举升工艺。首先通过气液分离装置、防气抽油泵及气举阀的组合使用，使得该举升工艺能够较好的适用于高气液比CO2驱油井，在提高泵效的同时，合理的控制套管压力，其次采用特殊的表面处理方法进行防腐处理，从而最终保证油井的正常生产。
发明内容：本发明的目的是为了提高CO2驱机采井抽油泵泵效、合理控制套压，降低举升设备腐蚀而设计的一种CO2驱高气液比油井防气防腐举升工艺。
本发明的目的是通过如下装置来实现的：它由套管、气举阀、油管、抽油杆、防气抽油泵、气液分离装置、尾管及丝堵构成；防气抽油泵由固定阀、泵筒、柱塞及游动阀组成；气液分离装置由中心管和外管组成；柱塞下端开设有导压孔，外管上部开设有进液、排气孔；其中气举阀上下丝扣连接油管，泵筒上端与油管丝扣连接，泵筒下端与气液分离装置丝扣连接，柱塞与抽油杆丝扣相连，气液分离装置与尾管丝扣相连，尾管与丝堵丝扣连接；该工艺是通过以下步骤实现的：
a、首先将油管、气举阀、泵筒、气液分离装置、尾管和丝堵连接，下入套管内，其次将柱塞与抽油杆相连，下入泵筒内部；
b、上冲程时，抽油杆带动柱塞向上运动，气液混合物从采油井射孔段流出，进入气液分离装置及套管之间的环空内向上流动，由于气液密度差较大，气液混合物在油套环空产生重力沉降分离，分离出的大量气体在油套环空内继续向上流动，完成第一次气液分离；
c、完成第一次气液分离后，含有一定量气体的气液混合物，通过气液分离装置上端的进液、排气孔，进入气液分离装置外管与中心管围成的环空中，进液、排气孔的孔径大小使气液混合物中的大气泡无法进入到气液分离装置内，从而产生又一次气液分离，分离出的气体在油套环空内向上流动，完成第二次气液分离；
d、完成第二次气液分离后，含有一定量气体的气液混合物进入气液分离装置，在外管与中心管形成的环空向下流动，并产生重力沉降分离，分离出的气体向上流动，通过进液、排气孔流出到油套环空，完成第三次气液分离；
e、实现了三次气液分离后的气液混合物在柱塞的抽吸作用下进入防气抽油泵，此时的气液混合物中含气量很小，而液体在进入防气抽油泵后会有溶解气脱出，当柱塞上行接近至上止点时，柱塞下端的导压孔暴露于油管内，泵筒内部压力与油管内液柱压力瞬间达到平衡，固定阀关闭；
f、下冲程时，柱塞下行，由于游动阀两端压力平衡，游动阀迅速开启，同时，气液混合物在防气抽油泵的举升作用下，被举升到防气抽油泵上面的油管中，并通过油管举升到地面；
g、完成三次气液分离后的气体进入油套环空，当套压大于气举阀的开启压力时，气举阀打开，使套管内的气体进入油管随原油进入地面生产系统。
防气抽油泵泵筒内壁为钛铝合金陶瓷内衬，柱塞外表面喷焊超硬合金。
气液分离装置渗硼处理；气举阀阀体材质为301不锈钢。
本发明与已有技术相比，具有如下优点：
1)、该举升工艺中气液分离装置体积小、结构简单、分离效率高、防腐性能好；
2）、该举升工艺中防气抽油泵结构简单、无额外易损件、防腐性能好、适用范围广，能较好的适用于气液比高的油井；
3）、该举升工艺中气举阀无加载元件，结构简单，起下方便，不影响正常的作业施工程序。
附图说明：图1为本发明现场应用示意图。
图中：1－套管，2－气举阀，3－油管，4－抽油杆，5－防气抽油泵，6－气液分离装置，7－尾管，8—丝堵，9—射孔段，10—中心管，11—外管，12—进液、排气孔，13—固定阀，14—泵筒，15—导压孔，16—柱塞，17—游动阀。
具体实施方式：以下结合附图对本发明做进一步详述，本发明的目的是通过如下装置来实现的：它由套管1、气举阀2、油管3、抽油杆4、防气抽油泵5、气液分离装置6、尾管7及丝堵8构成；防气抽油泵5由固定阀13、泵筒14、柱塞16及游动阀17组成；气液分离装置6由中心管10和外管11组成；柱塞16下端开设有导压孔15，外管11上部开设有进液、排气孔12；其中气举阀2上下丝扣连接油管3，泵筒14上端与油管3丝扣连接，泵筒14下端与气液分离装置6丝扣连接，柱塞16与抽油杆4丝扣相连，气液分离装置6与尾管7丝扣相连，尾管7与丝堵8丝扣连接；该工艺是通过以下步骤实现的：
a、首先将油管3、气举阀2、泵筒14、气液分离装置6、尾管7和丝堵8连接，下入套管1内，其次将柱塞16与抽油杆4相连，下入泵筒14内部；
b、上冲程时，抽油杆4带动柱塞16向上运动，气液混合物从采油井射孔段9流出，进入气液分离装置6及套管1之间的环空内向上流动，由于气液密度差较大，气液混合物在油套环空产生重力沉降分离，分离出的大量气体在油套环空内继续向上流动，完成第一次气液分离；
c、完成第一次气液分离后，含有一定量气体的气液混合物，通过气液分离装置6上端的进液、排气孔12，进入气液分离装置外管11与中心管10围成的环空中，进液、排气孔12的孔径大小使气液混合物中的大气泡无法进入到气液分离装置6内，从而产生又一次气液分离，分离出的气体在油套环空内向上流动，完成第二次气液分离；
d、完成第二次气液分离后，含有一定量气体的气液混合物进入气液分离装置6，在外管11与中心管10形成的环空向下流动，并产生重力沉降分离，分离出的气体向上流动，通过进液、排气孔12流出到油套环空，完成第三次气液分离；
e、实现了三次气液分离后的气液混合物在柱塞16的抽吸作用下进入防气抽油泵5，此时的气液混合物中含气量很小，而液体在进入防气抽油泵5后会有溶解气脱出，当柱塞16上行接近至上止点时，柱塞16下端的导压孔15暴露于油管3内，泵筒14内部压力与油管3内液柱压力瞬间达到平衡，固定阀13关闭；
f、下冲程时，柱塞16下行，由于游动阀17两端压力平衡，游动阀17迅速开启，同时，气液混合物在防气抽油泵5的举升作用下，被举升到防气抽油泵5上面的油管3中，并通过油管3举升到地面；
g、完成三次气液分离后的气体进入油套环空，当套压大于气举阀2的开启压力时，气举阀2打开，使套管1内的气体进入油管3随原油进入地面生产系统。
防气抽油泵泵筒14内壁为钛铝合金陶瓷内衬，柱塞16外表面喷焊超硬合金。
气液分离装置6渗硼处理；气举阀2阀体材质为301不锈钢。
Claims (3)
1.一种CO2驱高气液比油井防气防腐举升工艺，该工艺是通过如下装置来实现的：它由套管（1）、气举阀（2）、油管（3）、抽油杆（4）、防气抽油泵（5）、气液分离装置（6）、尾管（7）及丝堵（8）构成；防气抽油泵（5）由固定阀（13）、泵筒（14）、柱塞（16）及游动阀（17）组成；气液分离装置（6）由中心管（10）和外管（11）组成；柱塞（16）下端开设有导压孔（15），外管（11）上部开设有进液、排气孔（12）；其中气举阀（2）上下丝扣连接油管（3），泵筒（14）上端与油管（3）丝扣连接，泵筒（14）下端与气液分离装置（6）丝扣连接，柱塞（16）与抽油杆（4）丝扣相连，气液分离装置（6）与尾管（7）丝扣相连，尾管（7）与丝堵（8）丝扣连接；其特征在于：该工艺是通过以下步骤实现的：
a、首先将油管（3）、气举阀（2）、泵筒（14）、气液分离装置（6）、尾管（7）和丝堵（8）连接，下入套管（1）内，其次将柱塞（16）与抽油杆（4）相连，下入泵筒（14）内部；
b、上冲程时，抽油杆（4）带动柱塞（16）向上运动，气液混合物从采油井射孔段（9）流出，进入气液分离装置（6）及套管（1）之间的环空内向上流动，由于气液密度差较大，气液混合物在油套环空产生重力沉降分离，分离出的大量气体在油套环空内继续向上流动，完成第一次气液分离；
c、完成第一次气液分离后，含有一定量气体的气液混合物，通过气液分离装置（6）上端的进液、排气孔（12），进入气液分离装置外管（11）与中心管（10）围成的环空中，进液、排气孔（12）的孔径大小使气液混合物中的大气泡无法进入到气液分离装置（6）内，从而产生又一次气液分离，分离出的气体在油套环空内向上流动，完成第二次气液分离；
d、完成第二次气液分离后，含有一定量气体的气液混合物进入气液分离装置（6），在外管（11）与中心管（10）形成的环空向下流动，并产生重力沉降分离，分离出的气体向上流动，通过进液、排气孔（12）流出到油套环空，完成第三次气液分离；
e、实现了三次气液分离后的气液混合物在柱塞（16）的抽吸作用下进入防气抽油泵（5），此时的气液混合物中含气量很小，而液体在进入防气抽油泵（5）后会有溶解气脱出，当柱塞（16）上行接近至上止点时，柱塞（16）下端的导压孔（15）暴露于油管（3）内，泵筒（14）内部压力与油管（3）内液柱压力瞬间达到平衡，固定阀（13）关闭；
f、下冲程时，柱塞（16）下行，由于游动阀（17）两端压力平衡，游动阀（17）迅速开启，同时，气液混合物在防气抽油泵（5）的举升作用下，被举升到防气抽油泵（5）上面的油管（3）中，并通过油管（3）举升到地面；
g、完成三次气液分离后的气体进入油套环空，当套压大于气举阀（2）的开启压力时，气举阀（2）打开，使套管（1）内的气体进入油管（3）随原油进入地面生产系统。
2.根据权利要求1所述的一种CO2驱高气液比油井防气防腐举升工艺，其特征在于：所述的防气抽油泵泵筒（14）内壁为钛铝合金陶瓷内衬，柱塞（16）外表面喷焊超硬合金。
3.根据权利要求1所述的一种CO2驱高气液比油井防气防腐举升工艺，其特征在于：所述的气液分离装置（6）渗硼处理；气举阀（2）阀体材质为301不锈钢。
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