高油氣比條件下油井采油方式優(yōu)化配套

王龍+邱艷+張樂+楊青

摘 要：某區(qū)塊油藏埋藏具有深度大，原油密度低、油氣比高的特點(diǎn)。針對油田部分氣液比高影響泵效、造成"氣鎖"現(xiàn)象的問題，主要從優(yōu)化防氣工藝配套技術(shù)及油井的工作制度等方面采取措施，以減少氣體對泵的影響，提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)井；高氣液比；氣鎖；系統(tǒng)效率；泵效

油田某區(qū)塊油藏埋藏具有深度大，原油密度低、油氣比高的特點(diǎn)。生產(chǎn)實(shí)踐表明，油井套壓過高或過低，對油層出液狀況影響較大。油井生產(chǎn)中套壓一般達(dá)2MPa以上為高油氣比油井。為適應(yīng)油田抽油機(jī)井防氣的需要，分別對變量泵、氣舉助流舉升技術(shù)、環(huán)閥式防氣抽油泵、井下高效罩式分離器以及長管串井下分離器及尾管舉升工藝管柱的適應(yīng)性進(jìn)行了研究，研制適合高油氣比井防氣的高效分離器。

1 抽油防氣變量泵

其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：泵筒的上端與柱塞構(gòu)成一大縫隙，柱塞距上死點(diǎn)一段沖程內(nèi)有較大的間隙。當(dāng)柱塞上行程時(shí)同常規(guī)泵一樣，工作腔內(nèi)體積增大，壓力降低，進(jìn)油閥打開，下工作腔吸油，當(dāng)柱塞進(jìn)入契形間隙時(shí)，下工作腔與油管相通，通道面積逐漸增大，利用滑脫效應(yīng)使氣體排入油管；當(dāng)柱塞 下行時(shí)下工作腔的氣體通過契形間隙被擠入油管，此時(shí)排出量為最大，從而可以順利打開出油閥，防止氣鎖產(chǎn)生。 可用于地層油氣比在 50m3/t 以下的抽油井防氣，不需要配合油氣分離器單獨(dú)使用。

2氣舉助流舉升技術(shù)

該技術(shù)適用于中、高油氣比的抽油井。氣舉助流舉升技術(shù)是以機(jī)械采油為基礎(chǔ)，采用防氣泵或在普通抽油泵以下安裝井下油氣分離器，在管柱上安裝氣舉閥，充分發(fā)揮高油氣比井伴生氣的潛能來舉升液體的一項(xiàng)采油工藝技術(shù)。下井前先根據(jù)油井的產(chǎn)量、溫度等確定合理的氣舉閥下入深度、氣舉閥的等級及開啟壓力。當(dāng)?shù)貙託庖夯旌衔锝?jīng)井下油氣分離器（或防氣泵）分離后，液體進(jìn)入泵筒并舉升到地面，分離出的氣體進(jìn)入油套環(huán)空。當(dāng)環(huán)空中套壓大于氣舉閥的開啟壓力時(shí)，氣體通過閥孔高速進(jìn)入油管，起到助流舉升作用；當(dāng)環(huán)空中套壓小于氣舉閥的開啟壓力時(shí)，由于氣舉閥內(nèi)部單流閥的作用，油管內(nèi)的流體不能進(jìn)入油套環(huán)空。該技術(shù)具有助流減載、降低井口回壓、減少了因套管氣放回大氣而造成的環(huán)境污染和事故隱患等作用。實(shí)踐證明：通過合理控制套管氣，可以起到穩(wěn)定液面和產(chǎn)量、減少因脫氣而引起的原油粘度增加的現(xiàn)象。可用于地層油氣比在 50m3/t 以上的抽油井，配合防氣泵或油氣分離器使用。

3井下高效罩式分離器

油氣混合液在螺旋流道內(nèi)加速呈紊流，由于油氣密度的差異，在離心力的作用下，小氣泡聚集在螺旋流道內(nèi)側(cè)形成氣泡，并在氣錨頂部形成“氣帽”經(jīng)孔道排除后進(jìn)入油套環(huán)形空間，并以大氣泡和氣流上升，原油聚集在螺旋軌道外側(cè)，經(jīng)孔道排出后進(jìn)入油套環(huán)形空間，再下降經(jīng)孔道進(jìn)入中心管進(jìn)泵。 適用油氣比在50～800m3/t 的高氣液比油井。該分離器與封隔器配套使用，油氣分離效果好。

4長管串井下分離器及尾管舉升工藝管柱

利用套管及油管環(huán)形空間作為油氣重力分離空間。 特點(diǎn)： ①環(huán)形截面積大，是目前已知內(nèi)沉降式氣錨分離截面積的 2.5 倍；②沉降分離段長，可以任意組裝，最高可達(dá) 100m 以上；③適用范圍廣，可以適用于油氣比 50～800m3/t，產(chǎn)量從 2～100t/d 的高油氣比井。

套壓封隔器：利用皮碗封隔器及壓縮式封隔器各自原理互相組合，從套管灌水即可使其座封，從而封隔上下環(huán)形空間，操作方便，適用于油井泵下環(huán)空封隔。 尾管選擇：利用不同井的油氣比、井底壓力、產(chǎn)液量來選擇泵下尾管內(nèi)徑及長度，使之形成局部續(xù)流作用。

5高效油氣分離器

針對油田中高油氣比的抽油泵井專門研制了新型高效油氣分離器。結(jié)構(gòu)原理：高效油氣分離器主要由上接頭、外管、襯管、內(nèi)吸管和下接頭組成。油氣混合液首先經(jīng)過外管再經(jīng)過襯管最后由內(nèi)吸管進(jìn)入抽油泵，由于外管上的切線小孔的內(nèi)表面是粗糙的，混合在液體里的氣體經(jīng)過時(shí)受到剪切作用，一部分氣體被分離，進(jìn)入外管與內(nèi)管環(huán)形空間的油氣混合液形成漩轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，油氣混合液進(jìn)行第二次分離，氣體上升經(jīng)過外管排出，液體下降經(jīng)過襯管進(jìn)入由襯管和內(nèi)吸管組成的環(huán)形空間，未被分離的氣體利用重力分離原理進(jìn)行第三次分離，最后剩余的油液進(jìn)入泵體。油氣混合液通過剪切力、離心力和重力作用三級分離后進(jìn)入抽油泵，可提高泵效 10%以上。

油藏由于埋藏深度大，原油具有密度低、油氣比高的特點(diǎn)，針對常規(guī)有桿泵抽油存在氣鎖、泵效低、有效沖程短等問題，研究出由抽油防氣變量泵、高效罩式分離器、套管放氣閥、張力油管錨、長管串井下分離器及尾管舉升工藝管柱等組成采油技術(shù)?，F(xiàn)場應(yīng)用表明：新型抽油泵泵效高，不僅能用于普通直井，而且還適應(yīng)于定向井；油氣分離器與地面定壓套管放氣閥配合能將原油中的大部分氣體在進(jìn)泵前分離出來，從而降低氣體對抽油泵的影響；張力油管錨可以降低油管伸縮，提高了抽油泵泵效。

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