专利名称：海上热采环空连续注氮辅助隔热方法
技术领域：
本发明涉及一种用于稠油井注热流体开采的环空连续注氮气辅助隔热技术。
背景技术：
稠油粘度大、流动性差，常规冷采已不能满足油田高效开发的需求。因此，注热流 体(热水、蒸汽或者蒸汽与非凝析气的混合物)已成为国内外开采稠油主要技术之一。在 稠油井注热流体吞吐开采过程中，如果井筒隔热效果不理想，随着吞吐轮次的增加，套管多 次经受高温、高压热应力作用而损坏变形，将严重影响油井的正常生产；同时，随着套管温 度升高，热量向地层散失加快，热能利用率降低，影响热采增油效果。因此，在热流体注入过 程中，如何保证套管安全并尽可能减少井筒热损失是工艺方案设计中不可忽略的一环。从 热量传递的角度来说，降低井筒热损失最有效的途径主要有两种一是采用高热阻的真空 隔热管，减少热量从油管内壁向油管外壁的传递速度；二是在油管和套管环空充入惰性气 体，降低油管和套管间环空流体的导热系数，减少热量从油管外壁向套管的传递速度。专利 89105087. 6将两种隔热方法相结合，即采用隔热油管的同时，向环空中充入氮气，从而进一 步降低热损失。研究表明，油套环空中氮气压力低于油管中注入压力时，注入高温流体将逐渐窜 入油套环空。此时，隔热油管井筒径向热阻不再是简单的串联关系，隔热油管隔热作用将 被“短路”，失去高热阻隔热功效。因此，在实际实施过程中，往往需要在隔热油管末端安装 封隔器，将环空的氮气与井筒的蒸汽封隔开。但是，使用封隔器不但增加作业成本和作业难 度，而且当封隔器密封不严时，仍然存在蒸汽窜流现象。海上石油开发是一个高收益、高投入和高风险的行业，其钻完井费用是陆地油田 的10倍以上，因此，海上稠油热采时不仅注热强度高，而且要求油井的生产周期长。显然， 常规井筒隔热技术已不能满足海上稠油热采的技术要求，需要寻找一种更为有效的井筒隔 热技术。
发明内容
本发明提供了一种用于海上稠油井注热开采的环空连续注氮气辅助隔热方法，不 仅可以在注热过程中保护套管，延长套管使用寿命，而且注入地层的氮气还可以扩大热流 体的波及范围，增加地层能量，在生产阶段起到助排的作用。本发明的一种海上热采环空连续注氮辅助隔热的方法是向隔热油管内注入热流 体，同时向在隔热油管与套管之间形成的环空内连续注入氮气，氮气在隔热油管的输出端 与热流体汇合，一并被输入到地层。优选地，所述方法具体是在向所述隔热油管内注入热流体2小时后，启动注氮气 设备，将纯度为95% 97%的氮气，经增压机增压到5 20MPa，经油管四通连续注入形成 在所述隔热油管与套管之间的环空内。优选地，控制氮气排量400 600Nm3/h，氮气温度控制在40°C以下；其中，热流体注入期间，每10小时，停注氮气2小时。优选地，选择所述隔热油管时，首先根据注热温度、注热速度及套管的耐温性能选 择隔热油管的隔热等级，再根据井型、井深、井身结构选择隔热油管的尺寸，隔热油管为高 真空预应力隔热油管，隔热性能如下表表1隔热等级
权利要求
1.一种海上热采环空连续注氮辅助隔热的方法，该方法是向隔热油管内注入热流 体，同时向在隔热油管与套管之间形成的环空内连续注入氮气，氮气在隔热油管的输出端 与热流体汇合，一并被输入到地层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体是在向所述隔热油管内注 入热流体2小时后，启动注氮气设备，将纯度为95% 97%的氮气，经增压机增压到5 20MPa，经油管四通连续注入形成在所述隔热油管与套管之间的环空内。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，控制氮气排量400 600Nm3/h，氮气温度控 制在40°C以下；其中，热流体注入期间，每10小时，停注氮气2小时。
4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，选择所述隔热油管时，首先根据注 热温度、注热速度及套管的耐温性能选择隔热油管的隔热等级，再根据井型、井深、井身结 构选择隔热油管的尺寸，隔热油管为高真空预应力隔热油管，隔热性能如下表表1隔热等级
全文摘要
本发明公开了一种海上热采环空连续注氮辅助隔热的方法，是向隔热油管内注入热流体，同时向在隔热油管与套管之间形成的环空内连续注入氮气，氮气在隔热油管的输出端与热流体汇合，一并被输入到地层。本发明可以实现注热期间环空隔热，保护套管，同时连续注入的氮气进入地层，增加了地层的能量，起到增能保压的作用，同时还可提高热流体的波及范围，提高热采的效果。
文档编号E21B43/16GK102071915SQ201010590928
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者唐晓旭, 孙永涛, 孙玉豹, 张玉久, 林涛, 王少华, 邹剑 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司, 中海石油(中国)有限公司天津分公司