引用格式：曹力元.一种新式CO2驱油注气管柱的研发及运用[J].油气藏评估与开拓，，9（3）：73-76.

CAOLY.ResearchonanewkindofCO2floodinginjectionstringanditsapplicationinSubeioilfield[J].ReservoirEvaluationandDevelopment,,9(3):73-76.

曹力元

（华夏石化华东油气分公司采油厂，江苏泰州）

概要：CO2驱油是灵验升高原油采收率的伎俩之一。苏北油田自年着手注CO2驱油实验，前期注气管柱采取Y封隔器密封管柱，基本餍足注气的请求，但也存在注气管柱气密封功用差、反洗阀打不开、没法轮回调换油套环空缓蚀剂等题目，致使油管、油层套管侵蚀严峻，后期动工坚苦。从年起，在研发采取YJ封隔器的基本上，对油管材质等实行矫正优化，策画了新式CO2驱油注气管柱（?73.02mmN80-3Cr-BGT1扣气密封油管+滑套开关+YJ封隔器+?73.02mmN80外加厚油管+多功效注气阀）。现场实验8井次，实验井均也许保证套压长工夫为零的杰出形态。实验说明，该管柱具备气密封功用杰出、也许轮回调换油套环空缓蚀剂、防返吐等益处，各项功用相符策画请求，值得推行。

关键词：苏北油田；CO2驱油；Y封隔器；YJ型封隔器

CO2驱油做为三次采油的一种办法，能大幅度升高原油采收率（EOR）。CO2做为驱油剂，也许大幅消沉地层原油黏度、使其体积膨胀，同时消沉油水间的界面张力，具备成本低、实用范畴广、效率高级特色。由于CO2驱油技巧经济灵验，正成为各大油田开拓低浸透油藏方面钻研和运用的关键技巧之一。做为操纵CO2驱油技巧至多的国度，美国年CO2驱油年EOR产量已达×t，约占寰球总CO2驱油年EOR产量的93%。国内油田中，江苏、得胜、华夏和吉林等油田较早开展了CO2驱油实验，取患有肯定终于。

苏北油田大部份油藏属低渗油藏，灌水开起事度大、终于差。草舍油田泰州组低浸透油藏于年7月着手CO2驱先河实验，至年12月，油藏累计注气17.9×t，增油7.97×t，升高采收率7.89%。“十三五”期间，苏北油田在低渗油藏实行实验推行，合计11个单位践诺CO2驱油开拓，个中草中阜三段、台南阜三段油藏均取患有较好的开拓终于。

上述油藏埋没深度～m，温度及压力都较高，对CO2驱注气管柱提议较高的请求。CO2驱油注气管柱是CO2气投入地层的通道，是保证CO2驱油告成实行的关键。更重大的是，注气井面对CO2侵蚀、防气蚀等题目，而海外对象花费高、售后效劳难以餍足现场动工请求。为餍足CO2驱油注气管柱的非常请求，苏北油田引进了Y封隔器及配套对象，并于年领先在草舍油田草8等5口井投入现场实验。停止年11月，本管柱共投入运用22井次，基本餍足注气井的请求，但也存在气密封功用差、反洗阀打不开、没法轮回缓蚀剂等题目。虽经延续矫正和完美动工，套压依然较高，油套管侵蚀严峻，影响了CO2驱油技巧的推行。是以急需钻研一种新式注气管柱。

1原有CO2驱注气管柱

苏北油田注CO2气井井口压力20～30MPa，地层温度90～℃（部份注气数据见表1）。原有的CO2驱注气管柱为死板锚定式注气完井管柱，其旨趣是将封隔器坐封在油层顶部，油套管环空充足CO2缓蚀剂，消沉CO2对油套管的侵蚀。管柱构成：喇叭口+Y封隔器+水力锚+滑套开关+TM扣气密封油管（图1）。

该管柱在哄骗经由中，发觉存在下列题目：①套压较高，虽屡次矫正，气密性依然较差，不能灵验守护油层套管；②滑套开关功用弗成靠，没法按时轮回防腐剂；③管柱无防返吐功效，当需求修井时肯定压井功课，添加了动工成本，对油层也存在浑浊危险。

2新式CO2驱注气管柱策画

2.1功用请求

1）气密封功用牢靠，承压差30MPa以上。

2）具备防返吐功效，实行后期不压井起下管柱，增加功课成本及工夫。

3）滑套开关功用牢靠，便利后期调换环空守护液。

4）具备较强的防蚀技能。

2.1.1气密封功用

1）注气油管。为保证注气经由中油管不渗漏，采用?73.02mmBGT1扣气密封油管。

2）扭矩仪的哄骗。为杜绝气密扣油管的渗漏，需哄骗扭矩仪。在?73.02mmN80-BGT1扣气密封油管上扣经由中，设定其上扣扭矩范畴～N·m，最好扭矩为N·m。现场每根油管的上扣扭矩改变弧线，请求其到达准则形态，并随时保管扭矩改变弧线。

3）YJ型封隔器的研发与哄骗。研发气密封功用更好的二次紧缩YJ型封隔器交换原有Y型封隔器，其非常的组织保证了更好的气密性。

2.1.2防腐材料

油管材料：室内实验终于说明，3Cr以上材料均能餍足注CO2的需求。

对象材料：重要钢体采取30Cr13不锈钢。

套管环空防腐：按时环空注CO2缓蚀剂。

橡胶密封件：使对象备防腐技能的氢化丁腈橡胶，做为橡胶密封成品的基料。

2.2注气管柱

凭借苏北油田十多年CO2驱的材料和现场践行，经由技巧论证、践行矫正，对注气管柱组织实行了优化策画，年完结了一种新式注气管柱钻研，重要研发采取了二次紧缩YJ型封隔器。

2.2.1重要技巧参数

内径48mm，外径mm，坐封压力20～25MPa，管柱加压～kN，丢手压力15～18MPa，密封压差35MPa，解封力60kN，正转丢手圈数15。

2.2.2注气管柱组织

注气管柱从上至下：?73.02mmN80-3Cr-BGT1扣气密封油管+滑套开关+YJ封隔器+?73.02mmN80外加厚油管+多功效注气阀（图2）。

2.2.3新式注气管柱动工环节

1）下入注气管柱（严峻哄骗扭矩仪管制上扣扭矩），管柱到位后替环空守护液。

2）磁定位校深，待封隔器下至策画井深后，上提油管挂至肯定高度，投球，从油管打压坐封YJ封隔器并闭塞多功效注气阀反轮回孔。

3）下放管柱，坐油管挂，操纵管柱分量二次加压坐封封隔器，坐封吨位10～15t。

4）接验封管线，管制压裂车动工排量，离别测试在注入压力15MPa、20MPa、25MPa和30MPa情景下的吸水指数，开套闸查看套管是不是出水，搜检管柱的密封性。

5）着手寻常注气。

3新式注气管柱重要对象

3.1二次紧缩YJ型封隔器

3.1.1二次紧缩YJ型封隔器组织

YJ型封隔器内部组织见图3，重要由胶筒、锚定机构、坐封机媾和丢手机构4大部份构成。

3.1.2办事旨趣与特色

管柱采取新式二次紧缩YJ封隔器，坐封经由包罗液压坐封和管柱加压坐封2个环节。在封隔器组织策画时，改变引入了二次加压观念。操纵注气管柱本身的分量赓续紧缩胶筒，使胶筒与套管内壁的来往应力永远维持稳固。在通常注气临盆中，若胶筒应力松驰，管柱本身的分量载荷能准时添加，使之与套管内壁来往应力赓续稳固，大幅升高封隔器的密封性。

双卡瓦锚定机构使封隔器在完结液压坐封后即具备了双向承压技能，也许长工夫、双向承压35MPa，而且灵验避免管柱爬动，保证胶筒密封性。

新式双丢手机构策画，使其具备扭转管柱丢手和投球液压丢手2种方法，可适应多种工况对丢手功课的请求，保证丢手功用牢靠。

3.2多功效注气阀

多功效注气阀，具备避免气体回流的功效，餍足了后期动工不压井起下管柱的请求，省俭了动工成本和工夫。

3.3滑套

滑套密封件采取了防刺坏策画，充足斟酌了不同材料之间的温度膨胀系数。优化了滑套液压翻开的方法，大幅升高了滑套牢靠度。

4现场实验运用及评估

新式二次紧缩YJ注气管柱研发得胜后，在苏北油田现场实验8井次，均一次动工得胜，动工得胜率%，注气及格率%。停止年11月尾，积聚注CO2度量达.38t。注气参数见表2。

从表2也许看出，个中最大井深.5m，最高注气压力30MPa，套管压力0。实验说明，新式管柱基天性餍足苏北油田注气请求。现在，CZ1-8、C1-1、Z1-5和S5-21等8口井注气管柱办事寻常，最长管柱入井工夫已达4年，气密封功用牢靠，各项策画目标均到达了策画请求。

4.1模范井实验

Z1-5井是张家垛油田张1区块的一口注CO2井，目标层为阜三段，层位埋深.7～.5m，平衡浸透率3.8×10-3μm2，属于埋没深度较大的特低渗油藏。参考同区块前期布置的注气井工况，展望该井注气压力为25～30MPa，注入压力较高。Z1-5井为苏北油田第三口采取YJ型封隔器注气工艺的注气井。年12月，该井实行转注气动工，在实行完全井筒管教后，严峻按请求组下了注气管柱，完结下列注气管柱参数：多功效注气阀深度.32m，YJ型注气封隔器深度.52m，滑套深度.42m。

4.2终于评估

Z1-5井于年12月着手注气，赓续注气于今，累计注入CO2量.05t，注入压力最高为30MPa，套压延续为0。无套压注气d，YJ封隔器注气管柱显示了及其牢靠的气密封性。

5论断

1）为保证CO2驱油注气管柱的密封性，在运用YJ封隔器的同时，还要配套气密扣密封油管，用扭矩仪使扭矩要到达规矩请求，以保证油管的气密性。

2）新式YJ封隔器注气管柱密封功用杰出、完备防返吐、防蚀技能强等功效，功用牢靠，餍足高压注气的请求。

3）YJ新式CO2驱油注气管柱策画谨严，动工工艺容易，平安牢靠，具备极高的推行运用价格。

做家简介：曹力元（—），男，工程师，采油气工程、井下功课。E-mail：92965