分层注减氧空气管柱、系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分层注减氧空气管柱、系统及方法，该分层注减氧空气系统包括：用于设置在至少包含上油层、下油层的油藏中的分层注减氧空气管柱以及监测设备；其中，分层注减氧空气管柱包括：设置在上套管中的上油管，自上而下依次连接在上油管下的上封隔器、注气短节，设置在注气短节下的下油管，下油管的下端设置有球座；穿设在上油管、上封隔器、注气短节及部分下油管中的导入管；设置在导入管与下油管上部之间的插入密封件；设置在下套管与下油管之间的下封隔器；下封隔器位于所述上油层与下油层之间；所述检测设备包括：用于监测生产井氧气浓度的浓度检测件。本发明专利技术能够实现较佳的分层注气开发效果。

Layered injection oxygen reduction air cylinder, system and method

The invention discloses a stratified oxygen-reducing air pipe string, a system and a method. The stratified oxygen-reducing air system comprises a stratified oxygen-reducing air pipe string and a monitoring device for a reservoir containing at least upper and lower oil layers, wherein the stratified oxygen-reducing air pipe string comprises an upper oil pipe arranged in the upper casing. The upper packer and the gas injection short section under the upper tubing are connected successively from top to bottom, and the lower tubing is arranged under the gas injection short section. The lower end of the lower tubing is provided with a ball seat. The lower packer is located between the upper oil layer and the lower oil layer, and the detection device comprises a concentration detection piece for monitoring the oxygen concentration of the production well. The invention can achieve better effect of separate layer gas injection development.

【技术实现步骤摘要】
分层注减氧空气管柱、系统及方法
本专利技术涉及减氧空气驱
，特别涉及一种分层注减氧空气管柱、系统及方法。
技术介绍
注减氧空气采油技术主要是依靠空气中分离的氮气补充地层能量和氧气与原油的氧化反应产生热量的降粘作用及反应产物的降粘驱油作用，补充地层能量，改善油藏开采效果。我国局部地区已经开展减氧空气驱试验，累计实施24个井组，通过不断摸索、试验，取得了良好的增油效果，实现了潜山油藏稳产。但在实施过程中也暴露了许多问题，主要表现在：随着潜山油藏注气规模的扩大，气窜问题已逐渐暴露。一旦气体前缘突破，油井产量将会迅速下降。气窜井组表现为生产气油比高，井组增油效果较差，甚至导致油井停产，严重影响气驱的整体驱油效果。如何有效封堵优势通道，改变其现有的驱替路径，扩大气驱波及体积已成为气窜井急需解决的难题。为此，有必要研发一种新的分层注减氧空气工艺，以克服现有技术中的至少一个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分层注减氧空气管柱、系统及方法，能够克服现有技术中的缺陷，能够针对不同的产层进行分层注气，且封隔器连接处具有较佳的气密性，具有较佳的分层注气开发效果。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种分层注减氧空气系统，其包括用于设置在至少包含上油层、下油层的油藏中的分层注减氧空气管柱以及检测设备；其中，所述分层注减氧空气管柱包括：设置在上套管中的上油管，自上而下依次连接在所述上油管下的上封隔器、注气短节，其中，所述注气短节设置有注气口，所述注气口高于所述上油层的高度；设置在所述注气短节下的下油管，所述下油管的下端设置有球座；穿设在所述上油管、上封隔器、注气短节及部分所述下油管中的导入管；设置在所述导入管与所述下油管上部之间的插入密封件；设置在下套管与所述下油管之间的下封隔器；所述下封隔器位于所述上油层与下油层之间；所述检测设备包括：用于检测生产井氧气浓度的浓度检测件。在一个优选的实施方式中，所述检测设备还包括：用于获取上油层温度的第一温度检测件和用于获取下油层温度的第二温度检测件。一种基于上述的分层注减氧空气系统的分层注减氧空气方法，其包括：步骤S10：制备减氧空气，并在油井中设置分层减氧空气管柱；所述分层注减氧空气管中形成有与上油层连通的上注减氧空气通道以及与下油层连通的下注减氧空气通道；步骤S12：将制备好的减氧空气以第一预定压力和第一速率注入所述上注减氧空气通道，并将制备好的注减氧空气以第二预定压力和第二速率注入所述下注减氧空气通道；步骤S14：获取生产井氧气浓度，并根据所述生产井氧气浓度调节注减氧空气的压力和速率。在一个优选的实施方式中，还包括：获取上油层温度的第一温度和获取下油层温度的第二温度，根据所述第一温度、第二温度，结合所述生产井导管气氧浓度调节注减氧空气的压力和速率。一种分层注减氧空气管柱，所述分层注减氧空气管柱用于设置在至少包含上油层、下油层的油藏中，所述分层注减氧空气管柱包括：设置在上套管中的上油管，自上而下依次连接在所述上油管下的上封隔器、注气短节，其中，所述注气短节设置有注气口，所述注气口高于所述上油层的高度；设置在所述注气短节下的下油管，所述下油管的下端设置有球座；穿设在所述上油管、上封隔器、注气短节及部分所述下油管中的导入管；设置在所述导入管与所述下油管上部之间的插入密封件；设置在下套管与所述下油管之间的下封隔器；所述下封隔器位于所述上油层与下油层之间。在一个优选的实施方式中，所述上油管与所述上封隔器之间还设置有上防腐短接。在一个优选的实施方式中，所述下油管与所述球座之间还设置有下防腐短接。在一个优选的实施方式中，所述上封隔器为机械坐封型封隔器，所述上封隔器包括中心管、胶筒、密封圈和锚定机构，所述胶筒和密封圈的材质为氢化丁晴橡胶。在一个优选的实施方式中，还包括：用于检测生产井氧气浓度的浓度检测件。在一个优选的实施方式中，还包括用于获取上油层温度的第一温度检测件和用于获取下油层温度的第二温度检测件。本专利技术的特点和优点是：本申请所提供的分层注减氧空气管柱及方法，通过在利用该方法进行注减氧空气采油过程中，氧气与原油接触后发生氧化反应放热加热油层，原油氧化后酸性表面活性物质含量增加，有助于降低油水界面张力，提高注空气采油过程的洗油效率，应用范围广、成本低。而本申请所提供的分层注减氧空气方法在设置有相互独立的与上油层连通的上注减氧空气通道以及与下油层连通的下注减氧空气通道的分层注减氧空气管柱基础上，进行注减氧空气采油，并且设置了用于检测生产井氧气浓度的浓度检测件，在采油过程中，可以根据获取的生产井氧气浓度，实时调节注减氧空气的压力和速率，进一步提高了分层注气开发的效果。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明图1是本申请实施方式中一种分层注减氧空气管柱的结构示意图；图2是本申请实施方式中基于上述分层注减氧空气管柱的分层注减氧空气方法的步骤流程图。附图标记说明：1、上油管；2、上防腐短接；3、上封隔器；4、注气短接：40、注气口；5、插入密封；6、导入管；7、下油管；8、下封隔器；9、下防腐短接；10、球座；11、上油层；12、下油层；13、上套管、14、下套管。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式，对本专利技术的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。分层注气技术的研究能够有效解决井组中因层间渗透率差异大，单层吸气量大的问题。该技术的核心是基于管柱和封隔器的改进所提出的一种新分层注气方法，进而实现从笼统注气向分层注气技术的发展。本专利技术提供一种分层注减氧空气管柱、系统及方法，能够克服现有技术中的缺陷，能够针对不同的产层进行分层注气，且封隔器连接处具有较佳的气密性，具有较佳的分层注气开发效果。请参阅图1，本申请实施方式中提供一种分层注减氧空气管柱，所述分层注减氧空气管柱用于设置在至少包含上油层11、下油层12的油藏中，所述分层注减氧空气管柱包括：设置在上套管13中的上油管1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分层注减氧空气系统，其特征在于，包括用于设置在至少包含上油层、下油层的油藏中的分层注减氧空气管柱以及检测设备；其中，所述分层注减氧空气管柱包括：设置在上套管中的上油管，自上而下依次连接在所述上油管下的上封隔器、注气短节，其中，所述注气短节设置有注气口，所述注气口高于所述上油层的高度；设置在所述注气短节下的下油管，所述下油管的下端设置有球座；穿设在所述上油管、上封隔器、注气短节及部分所述下油管中的导入管；设置在所述导入管与所述下油管上部之间的插入密封件；设置在下套管与所述下油管之间的下封隔器；所述下封隔器位于所述上油层与下油层之间；所述检测设备包括：用于检测生产井氧气浓度的浓度检测件。

【技术特征摘要】
1.一种分层注减氧空气系统，其特征在于，包括用于设置在至少包含上油层、下油层的油藏中的分层注减氧空气管柱以及检测设备；其中，所述分层注减氧空气管柱包括：设置在上套管中的上油管，自上而下依次连接在所述上油管下的上封隔器、注气短节，其中，所述注气短节设置有注气口，所述注气口高于所述上油层的高度；设置在所述注气短节下的下油管，所述下油管的下端设置有球座；穿设在所述上油管、上封隔器、注气短节及部分所述下油管中的导入管；设置在所述导入管与所述下油管上部之间的插入密封件；设置在下套管与所述下油管之间的下封隔器；所述下封隔器位于所述上油层与下油层之间；所述检测设备包括：用于检测生产井氧气浓度的浓度检测件。2.如权利要求1所述的分层注减氧空气系统，其特征在于，所述检测设备还包括：用于获取上油层温度的第一温度检测件和用于获取下油层温度的第二温度检测件。3.一种基于权利要求1或2所述的分层注减氧空气系统的分层注减氧空气方法，其特征在于，包括：步骤S10：制备减氧空气，并在油井中设置分层注减氧空气管柱；所述分层注减氧空气管中形成有与上油层连通的上注减氧空气通道以及与下油层连通的下注减氧空气通道；步骤S12：将制备好的减氧空气以第一预定压力和第一速率注入所述上注减氧空气通道，并将制备好的注减氧空气以第二预定压力和第二速率注入所述下注减氧空气通道；步骤S14：获取生产井氧气浓度，并根据所述生产井氧气浓度调节注减氧空气的压力和速率。4.如权利要求3所述的分层注减氧空气方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨轶博，冷彪，冯志强，韩锋，邵堃，刘大伟，李松，陈洪波，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11