专利名称：枯竭式油气藏地下储气库注采管柱及其作业方法
技术领域：
本发明涉及一种地下储气库注采管柱，尤其是涉及一种枯竭式油气藏地下储气库注采管柱及其作业方法。
背景技术：
地下储气库的类型一般包括岩盐洞穴、枯竭油田、地下含水层、枯竭油气田。盐穴地下储气库其库容量小；盐层蠕变易造成套管损坏，使得大量容积损失；盐水排放、渗漏可能造成气体损失；建库周期长、投资多，建库中腔体的密封性、稳定性方面存在一定风险。枯竭油田改建的储气库由于油藏中残存有无法开采的残余油，回采出的气体中携带有一定量的原油，需要特殊处理，使得应用时受到限制。地下含水层储气库由于水层中原来没有气体，所需的垫层气用量较大，而这部分气体是不能采出气，气水界面难以控制，采用“以气驱水”方式容易发生气体锥进，因此建库成本较高、建设周期长。枯竭式油气藏改建地下储气库，可以重复利用原有的油气藏，由于以前曾含油和气，能够满足储气库所必须的渗透率及孔隙度要求，因此建库周期短、投资少，是最适合建设地下储气库的一种类型。
发明内容
为了满足利用枯竭式油气藏建造地下储气库，本发明提供一种枯竭式油气藏地下储气库注采管柱及其作业方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:枯竭式油气藏地下储气库注采管柱,地下有枯竭式油气藏,油层套管从井口至储气层下方,注采管柱位于油层套管内，注采管柱的安全阀、伸缩管、循环滑套、封隔器、坐落短节由上至下并通过油管依次连接，注采管柱的下端安装有射孔枪，射孔枪位于储气层。安全阀为地面控制液压式；循环滑套为液压开关式或钢丝开关式；封隔器为可取式或永久式；坐落短节的数量为2个，上坐落短节用于坐封封隔器；下坐落短节用于悬挂生产测试中的仪表。枯竭式油气藏地下储气库注采管柱作业方法，其步骤为:1、在井口坐油管四通，安装防喷器，并试压合格；11、通井、刮削、洗井；II1、正替射孔液，测短套管位置，用于射孔校深；IV、下入注采管柱，注采管柱的循环滑套处于关闭状态，伸缩管处于全开状态；安全阀距井口 95 105m，将液压控制管线与井下安全阀连接打压使安全阀处于完全打开状态；电测校对油管深度，射孔枪对准储气层；V、下通管规至坐落短节；下入堵塞器坐落于循环滑套；对油管试压，试压合格后起出堵塞器；
V1、安装油管挂，将堵塞器下入到坐落短节，打压坐封封隔器，坐油管挂，反试压，验证封隔器密封性；VI1、拆下井口防喷器，安装采气树并试压合格；VII1、安装防喷管，下入滑套移位工具，打开循环滑套，替入油套环空保护液；IX、从油管气举液氮，反替液氮；X、关闭循环滑套，氮气反试压，套压保持在5MPa ；X1、投入点火棒点火，放喷、丢枪；XI1、按地质测试要求录取相关资料。步骤I试压到设计压力值，稳压时间彡lOmin，压降彡0.7MPa，密封部位无渗漏为合格；步骤V试压到设计压力值,稳压IOmin ；步骤VII试压到额定工作压力，稳压时间彡lOmin，密封部位无渗漏为合格；步骤X反试压到IOMPa,稳压lOmin。 步骤IV所述液压控制管线上安装有耐压70MPa的井下安全阀。步骤IX注采管柱的油管与油层套管之间的环空内有20 50m液氮。本发明的有益效果是，结构合理，在完井管柱底端接射孔管柱同时下入井中，工艺射孔、测试、完井、注采气管柱一次完成，有效保护了储层；满足后期不压井修井要求。
图1是本发明枯竭式油气藏地下储气库注采管柱结构示意图。图中:1.安全阀，2.表层套管，3.技术套管，4.油层套管，5.伸缩管，6.循环滑套，
7.油管，8.封隔器，9.坐落短节，10.射孔枪，11.储气层。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式
，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。参见附图1。枯竭式油气藏地下储气库注采管柱,地下有枯竭式油气藏,井筒内由外至内依次固结有表层套管2、技术套管3、油层套管4，油层套管4从井口至储气层11下方，注采管柱位于油层套管4内。注采管柱包括油管7、安全阀1、伸缩管5、循环滑套6、封隔器8、坐落短节9，且安全阀1、伸缩管5、循环滑套6、封隔器8、坐落短节9由上至下并通过油管7依次连接，注采管柱的下端安装有射孔枪10 ;射孔枪10位于储气层11。为确保注采井的安全以及注采气过程中生产测试和相关作业安全，防止环境污染，在注采管柱安装安全阀I。根据储气库实际需要，确定选用油管柱起下地面液压控制的安全阀1，安全阀I采用自平衡式，当采气树被毁坏或地面出现火灾、压力异常等情况时可实现自动关闭。由于储气库注采井具有注气和采气双重功能，并且注采管柱下部已采用封隔器8固定，注气和采气时井筒内温度场和压力场的变化会引起管柱的附加应力。使用膨胀伸缩管5，使该管柱能够伸缩3米左右，可抵消“注气”和“采气”时的应力交变，增加了管柱的安全性，并延长了管柱的使用寿命。循环滑套6是注采管柱的重要部件之一。在注采井生产过程中若要进行洗井、保护液的替换、气举掏空等，都是通过循环滑套6来实现的。循环滑套6选用液压开关式或钢丝开关式。封隔器8选用可取式或永久式。对于储气库注采气井，为了延长使用寿命，需要保护套管免受高温高压影响，以及腐蚀性气体的腐蚀。在注采管柱的设计中，坐落短节9的数量为2个，上坐落短节9用于坐封封隔器8，并可密封隔绝两端的压力；下坐落短节9用于悬挂生产测试中的仪表，达到测压、测温的目的，以判断储气库的运行状况。应用上述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱的作业方法，其作业步骤为:1、在井口坐油管四通，安装防喷器，并试压合格。试压压力为防喷器设计压力值，通常为21 35MPa，稳压时间彡lOmin，压降彡0.7MPa，密封部位无渗漏为合格。11、通井、刮削、洗井。II1、正替射孔液，测短套管位置，用于射孔校深。IV、下入注采管柱，注采管柱的循环滑套6处于关闭状态，伸缩管5处于全开状态；安全阀I距井口 95 105m，将液压控制管线与井下安全阀连接打压使安全阀I处于完全打开状态；电测校对油管深度，射孔枪10对准储气层11。液压控制管线上安装有耐压70MPa的井下安全阀。V、下通管规至坐 落短节9 ;下入堵塞器坐落于循环滑套6 ;对油管试压。试压压力通常为21 35MPa，稳压lOmin，压力无变化为合格。试压合格后起出堵塞器。V1、安装油管挂，将堵塞器下入到坐落短节9，打压坐封封隔器8，坐油管挂，反试压，验证封隔器密封性。VI1、拆下井口防喷器，安装采气树并试压合格；试压到额定工作压力，通常为35MPa，稳压时间> IOmin,密封部位无渗漏为合格。VII1、安装防喷管，下入滑套移位工具，打开循环滑套6，替入油套环空保护液。IX、从油管气举液氮，反替液氮。注采管柱的油管7与油层套管4之间的环空内有20 50m液氮。X、关闭循环滑套，氮气反试压，反试压压力为IOMPa,稳压lOmin。套压保持在5MPa。X1、投入点火棒点火，放喷、丢枪；XI1、按地质测试要求录取相关资料。本发明枯竭式油气藏地下储气库注采管柱及其作业方法，采用注采完井联作工艺技术，将完井管柱底端连接射孔管柱同时下入井中，射孔后通过丢手将射孔管柱丢入井底，即可进行测试和生产，避免了起下两趟管柱时压井液对已射开油气层的污染，简化了作业步骤。该工艺射孔、测试、完井、注采气管柱一次完成，有效保护了储层；采用封隔器，保护了套管；配套测试短节，可满足监测要求；膨胀伸缩管可消除注气、采气工况转换时对管柱产生的交变应力；配套安全阀在紧急状况时可以实现井下自动关井；可满足后期不压井修井要求。应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
权利要求
1.一种枯竭式油气藏地下储气库注采管柱，地下有枯竭式油气藏，油层套管从井口至储气层下方，注采管柱位于油层套管内，其特征是:所述注采管柱的安全阀(I)、伸缩管(5)、循环滑套(6)、封隔器(8)、坐落短节(9)由上至下并通过油管(7)依次连接；注采管柱最下端油管(7)安装有射孔枪(10)，射孔枪(10)位于储气层(11)。
2.根据权利要求1所述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱，其特征是:所述安全阀(I)为地面控制液压式。
3.根据权利要求1所述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱，其特征是:所述循环滑套(6)为液压开关式或者钢丝开关式。
4.根据权利要求1所述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱，其特征是:所述封隔器(8)为可取式或者永久式。
5.根据权利要求1所述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱，其特征是:所述坐落短节(9)的数量为2个，上坐落 短节(9)用于坐封封隔器(8);下坐落短节(9)用于悬挂生产测试中的仪表。
6.一种权利要求1所述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱作业方法，其步骤为: 1、在井口坐油管四通，安装防喷器，并试压合格； I1、通井、刮削、洗井； II1、正替射孔液，测短套管位置，用于射孔校深； IV、下入注采管柱，注采管柱的循环滑套(6)处于关闭状态，伸缩管(5)处于全开状态；安全阀(I)距井口 95 105m，将液压控制管线与井下安全阀连接打压使安全阀(I)处于完全打开状态；电测校对油管深度，射孔枪(10)对准储气层(11)； V、下通管规至坐落短节(9);下入堵塞器坐落于循环滑套￠);对油管试压，试压合格后起出堵塞器； V1、安装油管挂，将堵塞器下入到坐落短节(9)，打压坐封封隔器(8)，坐油管挂，反试压，验证封隔器密封性； VI1、拆下井口防喷器，安装采气树并试压合格； VII1、安装防喷管，下入滑套移位工具，打开循环滑套(6)，替入油套环空保护液； IX、从油管气举液氮，反替液氮； X、关闭循环滑套，氮气反试压，套压保持在5MPa； X1、投入点火棒点火，放喷、丢枪； XI1、按地质测试要求录取相关资料。
7.根据权利要求6所述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱作业方法，其特征是: 所述步骤I试压到设计压力值，稳压时间彡lOmin，压降彡0.7MPa，密封部位无渗漏为合格； 所述步骤V试压到设计压力值，稳压IOmin ； 所述步骤VII试压到额定工作压力，稳压时间> lOmin，密封部位无渗漏为合格； 所述步骤X反试压到IOMPa,稳压lOmin。
8.根据权利要求7所述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱作业方法，其特征是:步骤IV所述液压控制管线上安装有耐压70MPa的井下安全阀。
9.根据权利要求8所述枯竭式油气藏地下储气库注采管柱作业方法，其特征是:所述步骤IX注采管柱的油管(7)与油 层套管(4)之间的环空内有20 50m液氮。
全文摘要
一种枯竭式油气藏地下储气库注采管柱及其作业方法。为了满足利用枯竭式油气藏建造地下储气库，本发明注采管柱的安全阀(1)、伸缩管(5)、循环滑套(6)、封隔器(8)、坐落短节(9)由上至下并通过油管(7)依次连接，油管(7)的下端安装有射孔枪(10)，射孔枪(10)位于储气层(11)。采用注采完井联作工艺技术，将完井管柱底端连接射孔管柱同时下入井中，射孔后通过丢手将射孔管柱丢入井底，即可进行测试和生产，避免了起下两趟管柱时压井液对已射开油气层的污染，简化了作业步骤。其有益效果是结构合理，在完井管柱底端接射孔管柱同时下入井中，工艺射孔、测试、完井、注采气管柱一次完成，有效保护了储层；满足后期不压井修井要求。
文档编号E21B43/00GK103089199SQ201110342548
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者张强, 刘延平, 李国韬, 宋桂华, 朱广海, 刘在桐, 王育新, 李路, 曾晓辉 申请人:大港油田集团有限责任公司