電潛泵防氣優(yōu)化技術在大斜度高氣液比井的研究及應用

周俊杰 宋友貴 朱琳(大港油田采油工藝研究院， 天津 300280)

電潛泵防氣優(yōu)化技術在大斜度高氣液比井的研究及應用

周俊杰 宋友貴 朱琳(大港油田采油工藝研究院， 天津 300280)

大港CH油田以水平井及大斜度井開發(fā)為主，井斜角、全角變化率均較大，油藏埋藏較深(3500m－4000m)，泵吸入口氣液比高達70%以上，針對高氣液比及斜井電泵舉升，研究計算了不同氣液比對電泵的影響，完善配套了電泵防氣配套措施，基本滿足了高含氣油井正常生產(chǎn)需要，為CH油田的全面開發(fā)提供良好的借鑒。

CH油田;電泵;高氣液比;技術配套;應用效果

0 引言

潛油電泵作為一種重要的機械采油設備，具有排量范圍廣、地面配套設備簡單、自動化程度高，適用于斜井和水平井等顯著優(yōu)點，廣泛應用于海上油氣田開發(fā)。目前電泵是大港CH油田最主要的人工舉升方式。

一般情況下，電泵本身帶有單級油氣分離器，以此減少進入泵內(nèi)的游離氣量，提高電泵的舉升效果。但其氣體處理能力仍有局限性，在吸入口壓力狀態(tài)下，可處理氣液體積比最高不超過30%，而CH油田部分區(qū)塊的油井在吸入口位置氣液比達70%以上。

1 油田基本情況

CH油田位于渤海灣灘海-淺海地區(qū)，主力含油層系為沙河街組沙三段、沙二段和沙一段。原始地層壓力為27．32～35．18MPa，飽和壓力為13．23～33．15MPa，地飽壓差為0～21．95MPa。

油田以人工島和人工井場的開發(fā)模式，地面空間有限，井型以大斜度井及水平井為主，先導試驗井組最大井斜是96．1°，最大全角變化率8．71°/30m。試驗井組一共有8口電泵井，最大井斜角在45-80°之間的有4口，80°以上的有3口，最大全角變化率在3-5°/30m之間的有5口，有3口井在5°/30m以上。部分油井泵吸入口氣液體積比在70%以上，而目前常規(guī)氣體分離處理能力小于30%。僅依靠常規(guī)的分離技術滿足不了電泵正常舉升的需要。

因此針對高氣液比及斜井電泵舉升，開展了大斜度井電泵防氣配套技術研究，來滿足高含氣油井的正常生產(chǎn)需要。

2 大斜度井電泵防氣配套技術研究

2.1 深、斜井的電泵工藝技術配套

CH油田主力油層埋深2650～3380m，最大井斜范圍是39．5～96．1°，最大全角變化率的范圍是3．33～8．71°。針對井斜的影響優(yōu)化配套斜井電泵、雙膠囊保護器，其中，斜井電泵采用了特殊葉輪流道設計，減少了斜井中葉輪的偏磨；電機配套T型環(huán)，確保水平放置時轉(zhuǎn)子不發(fā)生偏磨。采用增容電機，在同等功率下減少電機長度1/3。應用雙膠囊保護器使密封性能大大提高，有效保護電機在大斜度井及水平井中平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，也縮短了機組長度。同時配套斜井電纜保護器，保護電纜與液控管線，避免了在下井過程中的磨損。2.2 高氣液比井防氣配套技術

(1)氣體壓縮技術。壓縮泵或氣體處理器通過渦輪對進入的氣體進行壓縮，可將體積由70%壓縮至15%，從而減小了進泵氣體體積，避免單相氣體存在，使機組免受氣鎖、氣蝕影響。

(2)高效氣體分離技術。雙級氣液分離器對進泵前的氣體進行兩次分離，分離能力由單級的30%增加到40%，降低了進泵氣體體積。

(3)電纜穿越技術。該區(qū)油井環(huán)空壓力高，而封隔器處的普通方式電纜穿越，會受高壓氣體影響，容易造成電纜絕緣失效。引用國外先進的BIW后電纜實現(xiàn)了整體穿越，避免了高壓氣體對電纜的影響。

(4)定壓防氣技術。同時配套井下、地面兩級放氣閥，井下過封隔器放氣閥，使分離出的氣體能順利通過封隔器進入上部環(huán)空，并通過定壓放氣裝置自動進入地面系統(tǒng)。

3 現(xiàn)場應用情況

現(xiàn)場實施6口井，平均泵排量效率達到了85%，基本滿足了高氣液比油井生產(chǎn)需要。防氣設備配備情況見下表所示。

表1 防氣設備配備統(tǒng)計

4 結(jié)論及建議

(1)通過對大斜度井電泵防氣配套技術的研究，使目前電泵舉升允許生產(chǎn)氣液比已達到660m3/m3(ZH101M2井)，基本滿足了CH油田高氣液比電泵的舉升需要。

(2)電泵防氣配套技術研究也適用于其他高氣液比油藏的開發(fā)。

[1]萬仁溥，羅英俊.采油技術手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003，3.

周俊杰(1973-)，男，1996年畢業(yè)于石油大學(華東)采油工程專業(yè)?，F(xiàn)任大港油田采油工藝研究院高級工程師。