油井出砂治理技術(shù)研究與應(yīng)用

喬書搏(大港油田第六采油廠， 天津 300280)

油井出砂治理技術(shù)研究與應(yīng)用

喬書搏(大港油田第六采油廠， 天津 300280)

地層出砂是港東油田淺層開發(fā)的一個(gè)突出問題題，每年因砂卡、砂埋造成的躺井均占到總躺井?dāng)?shù)的30%以上，是采油單位躺井治理工作的重點(diǎn)，是提高舉升工藝適應(yīng)性需要重點(diǎn)解決的問題?？偨Y(jié)歸納油井出砂治理工藝及其配套的適應(yīng)性，對(duì)穩(wěn)定油井產(chǎn)量，延長檢泵周期，提高油田開發(fā)效果有指導(dǎo)意義。

舉升工藝；適應(yīng)性；出砂治理；現(xiàn)場應(yīng)用

港東油田淺層開采的主要矛盾是出砂問題，每年因砂卡、砂埋等造成的躺井均占到總躺井?dāng)?shù)的30%以上，是躺井治理工作的重點(diǎn)，也是提高舉升工藝適應(yīng)性需要重點(diǎn)解決的問題。為此我們總結(jié)歸納了現(xiàn)有油井出砂治理的工藝技術(shù)及其配套的適應(yīng)性，找出各工藝及其配套的優(yōu)缺點(diǎn)，通過擴(kuò)大成熟工藝的應(yīng)用，引進(jìn)新工藝新技術(shù)，進(jìn)一步延長檢泵周期，提高油田開發(fā)效果。

1 出砂井防砂及攜排砂工藝技術(shù)

港東油田油層埋藏淺，地層疏松，出砂嚴(yán)重，砂卡、砂埋躺井約占總躺井?dāng)?shù)的35%，比例較大，根據(jù)此特點(diǎn)，我們總結(jié)疏松砂巖油藏出砂機(jī)理[1-2]，提出適合油田開發(fā)特點(diǎn)的治砂措施。面對(duì)嚴(yán)峻的出砂問題，我們逐漸增大地層防砂工作量，對(duì)出砂嚴(yán)重的油井實(shí)施防砂，在治理頻繁砂卡埋的出砂疑難井方面取得了良好的效果。

1.1 特種防砂泵

長柱塞防砂卡抽油泵采用了長柱塞、短泵筒組合動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，同時(shí)增加了外保護(hù)工作筒，下部增加了沉砂尾管，使得柱塞上部閥罩在泵工作過程中始終位于泵筒外面，油液在長柱塞擾動(dòng)下，使砂粒不易沉積在泵筒內(nèi)，在工作過程和停泵時(shí)砂粒通過泵筒和外保護(hù)筒的環(huán)形通道沉入泵下沉砂尾管中，避免了常規(guī)管式泵在泵筒內(nèi)積砂、卡泵、砂埋抽油桿的現(xiàn)象。在應(yīng)用的長柱塞防砂卡抽油泵21口井，均未出現(xiàn)砂卡躺井。

軟柱塞密封抽油泵使用皮碗組合式結(jié)構(gòu)，軟密封皮碗是采用特種耐油橡膠、帆布、石墨、添加劑、減摩劑等新材料經(jīng)特殊工藝復(fù)合而成，能耐150℃高溫，耐原油侵蝕溶脹。該柱塞抽油泵對(duì)泵筒造成摩擦，泵效下降后，只更換柱塞皮碗即可。配合可撈式抽油泵底閥，可實(shí)現(xiàn)不提管柱實(shí)施沖砂作業(yè)，降低對(duì)地層的污染。

在6口砂卡短周期井應(yīng)用軟柱塞密封抽油泵，應(yīng)用后均未出現(xiàn)短周期砂卡躺井，其中港A井應(yīng)用前檢泵周期20天，應(yīng)用后生產(chǎn)至今，生產(chǎn)周期達(dá)694天，中8-25K，檢泵周期由應(yīng)用前的35天，延長到683天，效果明顯。

雙防抽油泵是為解決含砂油井中防止柱塞砂卡和砂埋固定閥而專門研制開發(fā)的新泵型。該泵在泵筒外設(shè)計(jì)了外工作筒，泵筒采用下部固定，上部懸浮結(jié)構(gòu)，并安有扶正墊環(huán)，外工作筒與泵筒環(huán)腔形成沉砂腔室，同時(shí)外工作筒又兼有壓力平衡管的作用，還能有效保護(hù)泵筒。泵筒上部和柱塞拉桿間設(shè)計(jì)了環(huán)型擋砂環(huán)，能防止砂粒進(jìn)入泵筒內(nèi)造成卡泵現(xiàn)象發(fā)生。其固定閥上部增設(shè)了加長管，形成沉砂腔，頂部安裝擋砂帽，起到擋砂和沉砂的作用，該泵型應(yīng)用的55口井均能有效防止砂卡及砂埋底閥。

1.2 井筒“擋、排”砂配套工藝技術(shù)

通過在出砂較輕的油井應(yīng)用液砂分離器、泵上保護(hù)器等預(yù)防砂卡，見到較好的效果。泵上保護(hù)器適用于常規(guī)油井抽油泵，外徑114.3mm，安裝在抽油泵上，作業(yè)過程抽油泵柱塞或脫卡器可順利下入。正常生產(chǎn)時(shí)柱塞的舉升力可以打開開合器，產(chǎn)出液順利通過保護(hù)器并舉升到地面；油井因停電，維護(hù)保養(yǎng)等原因停抽時(shí)，開合器包住抽油桿，油管內(nèi)下落的砂、銹皮及雜物被收集到雜質(zhì)存儲(chǔ)空間(8-9L)，油井再次啟抽時(shí)，避免卡泵的發(fā)生。完井需要注意安裝抽油泵保護(hù)器的位置，避免油井生產(chǎn)時(shí)抽油桿接箍上下行程經(jīng)過保護(hù)器的開合器，長期摩擦可能導(dǎo)致開合器不嚴(yán)，影響使用效果和周期。

液砂分離器接在泵下替代篩管，井液中的砂粒和油水混合液因密度不同，在相同的旋流角速度下所產(chǎn)生的離心力也不同，因此在錐管中形成外旋流和內(nèi)旋流。密度大的砂粒形成了外旋流經(jīng)過沉砂孔進(jìn)入沉砂尾管。內(nèi)旋流在錐管中部向上運(yùn)動(dòng)，通過中心管進(jìn)入抽油泵，減少砂卡泵。

1.3 分級(jí)舉升技術(shù)

分級(jí)舉升技術(shù)無需使用抽油泵，應(yīng)用油管作為泵筒，使用桿式舉液器作為柱塞實(shí)施分級(jí)連續(xù)舉液，維護(hù)簡單。防砂卡能力強(qiáng)，其舉液器具有伸縮性，能適應(yīng)不同大小的砂粒；停機(jī)時(shí)又將液柱分成若干段，使砂不能集中淤積在管底，能有效防止卡泵，配合可撈底閥使用，撈出底閥可直接起桿沖砂，實(shí)現(xiàn)不動(dòng)管柱沖砂及更換舉液器。

1.4 側(cè)鉆井同心雙管水力排砂采油工藝

雙管水力排砂技術(shù)在常規(guī)井眼的成功應(yīng)用及多次技術(shù)改進(jìn)，已具備側(cè)鉆井施工條件，目前側(cè)鉆井雙管水力排砂技術(shù)優(yōu)化為Φ73mm常規(guī)接箍油管+Φ73mm鐓鍛特殊接箍油管(接箍外徑76mm)+Φ48.3mm小油管，已具備側(cè)鉆井小井眼(內(nèi)徑82.25mm)順利起下施工條件，泵體總成優(yōu)化為Φ78mm外徑，可下至側(cè)鉆井筒乃至油層底部，實(shí)現(xiàn)有效攜排砂。在聯(lián)淺B井試驗(yàn)應(yīng)用側(cè)鉆井雙管水力排砂采油技術(shù)，效果有待觀察。

2 應(yīng)用效果及結(jié)論

近年來我們規(guī)模開展出砂油井治理工作，形成了一套適合港東油田淺層油井特點(diǎn)的出砂綜合治理模式，針對(duì)每一口出砂油井，深入剖析原因，優(yōu)化恢復(fù)方案，合理配套工藝技術(shù)，強(qiáng)化治理的有效性，取得了較好的適應(yīng)性。

[1]房茂軍,曾祥林,梁丹,孫福街.稠油出砂規(guī)律及出砂模擬實(shí)驗(yàn)研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,06:135-138+194-195.

[2]呂廣忠,張建喬,孫業(yè)恒.疏松砂巖油藏出砂機(jī)理物理模擬研究[J].應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào),2005,03:67-73.

喬書搏(1987-)，男，2009年廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)，助理工程師。