稠油井舉升系統(tǒng)分析比較與優(yōu)化應(yīng)用

杜友文

摘要：油田主要舉升方式是有桿泵舉升和螺桿泵舉升，還有少數(shù)的水力噴射泵舉升。水力噴射泵舉升井中已經(jīng)有三口井進(jìn)行了換螺桿泵作業(yè)，并取得了一定的增產(chǎn)效果。在這里暫不分析水力噴射泵。而油田屬于稠油油藏，油藏的主要開(kāi)發(fā)措施就是熱采。所以，有桿泵與螺桿泵所以對(duì)熱采的效果分析是很重要的。由于油田開(kāi)發(fā)層系“薄層、稠油、出砂、低產(chǎn)、難動(dòng)用”的特點(diǎn)，目前正處于蒸汽吞吐的一二周期，熱采效果評(píng)價(jià)是油田措施增油的主要評(píng)價(jià)方面。再加上油田主要采用抽油機(jī)舉升方式進(jìn)行采油，因次，針對(duì)抽油機(jī)井的熱采效果分析，不同抽油機(jī)型號(hào)下的熱采效果對(duì)比顯得尤為必要。

關(guān)鍵詞：舉升方式；稠油出砂；優(yōu)選對(duì)比；效果評(píng)價(jià)

研究油區(qū)位于剝蝕帶西部的鼻狀構(gòu)造西翼，北鄰?fù)菹?，南接隆起。油田三套開(kāi)發(fā)層系沙一段、沙三段均具有“薄層、稠油、出砂、低產(chǎn)、難動(dòng)用”的特點(diǎn)。對(duì)任何一個(gè)油藏（區(qū)塊或油井）來(lái)說(shuō)，選擇正確的機(jī)械采油方式是非常重要。本文對(duì)油田的舉升現(xiàn)狀做了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，包括抽油機(jī)的機(jī)型、泵徑、沖程、沖次、泵效、示功圖、沉沒(méi)度統(tǒng)計(jì)，螺桿泵的轉(zhuǎn)速、泵效、沉沒(méi)度統(tǒng)計(jì)，射流泵的泵效統(tǒng)計(jì)。根據(jù)油田實(shí)際情況，通過(guò)有桿泵和螺桿泵對(duì)熱采的效果對(duì)比分析，不同型號(hào)抽油機(jī)井的熱采效果對(duì)比分析，對(duì)各個(gè)型號(hào)皮帶機(jī)性能參數(shù)的對(duì)比，優(yōu)選出最適合油田稠油熱采的舉升方式。最后對(duì)于空心桿閉式循環(huán)降粘工藝和注采一體化管柱做了簡(jiǎn)單介紹。

1油田地質(zhì)與開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

1.1地質(zhì)概況

油田位于剝蝕帶西部的鼻狀構(gòu)造西翼，北鄰?fù)菹?，南接隆起，其下第三系由北向南超覆，漸新世末的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成了沙一與沙二、沙三段之間及與下?tīng)畹貙又g的不整合。底部的不整合面上發(fā)育10—15m厚的泥巖，與鼻狀構(gòu)造背景配合。在A斷層以南形成了一系列地層不整合圈閉，而在B斷層以北不整合圈閉主要表現(xiàn)在沙二段。沙三、沙四段生成的油氣運(yùn)移到該區(qū)形成不整合油氣藏。油氣藏埋深800—1000m原油受細(xì)菌降解為稠油。

1.2 開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

A塊目前共有油井10口（其中直井2口），開(kāi)井9口（1井高含水停井），日產(chǎn)油水平31.9t/d，含水44.5%，累積產(chǎn)油48060t，累積產(chǎn)液73189t。A塊目前共有各類(lèi)油油井31口，開(kāi)井19口，日液水平59.4噸，日油水平31.7噸，綜合含水46.5%，平均單井日油1.7噸，平均動(dòng)液面486米。累計(jì)產(chǎn)油67357噸，累產(chǎn)水57275方。

2 油田舉升方式現(xiàn)狀

油田的舉升方式有抽油機(jī)、螺桿泵、水力噴射泵三種。其中大部分是抽油機(jī)井和螺桿泵井，這兩種舉升方式的產(chǎn)液量占到了總產(chǎn)液量的96%以上。

表1 油田三種舉升方式生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

采油方式 開(kāi)井?dāng)?shù)（口） 日產(chǎn)液量（噸） 日產(chǎn)油量（噸）

抽油機(jī) 93 439 284

螺桿泵 32 47 28

水力噴射泵 7 20 5

3有桿泵與螺桿泵對(duì)比分析

3.1 螺桿泵采油系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)

螺桿泵采油系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）與電潛泵、水力活塞泵和游梁式抽油機(jī)相比，螺桿泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一次性投資最低。（2）螺桿泵沒(méi)有泵閥和復(fù)雜流道，油流擾動(dòng)小，排量均勻，能耗低；（3）螺桿泵工作時(shí)負(fù)載穩(wěn)定，機(jī)械損失小，泵效可達(dá)90%，是現(xiàn)有機(jī)械采油設(shè)備中能耗最小、效率最高的機(jī)種之一；（4）螺桿泵的地面裝置簡(jiǎn)單，占地面積小，安裝操作簡(jiǎn)單，工序少，勞動(dòng)量少；（5）螺桿泵抽油的適應(yīng)粘度范圍為0～5000 以下的原油開(kāi)采，因此多數(shù)稠油井都可適用；（6）螺桿泵耐砂性更好，適合含砂小于5%的原油開(kāi)采；（7）螺桿泵不會(huì)發(fā)生氣鎖，較適應(yīng)高含氣井。但泵入口的游離氣也會(huì)影響容積效率。

3.2抽油機(jī)采油系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)

抽油機(jī)舉升的優(yōu)點(diǎn)：（1）其設(shè)計(jì)方法及設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便，操作和搬遷容易，對(duì)一般油井都比較適用，并可用于水井跟油井和分層開(kāi)采的油井，可把油井開(kāi)采至非常低的壓力。（2）通常采取自然排氣，因此有利于天然氣從井內(nèi)排出，比較容易消除氣體影響。（3）具有較大的靈活性，當(dāng)油井的產(chǎn)能變化時(shí)，能通過(guò)調(diào)節(jié)泵徑和其它工作參數(shù)，使泵的排量同油井的產(chǎn)能相適應(yīng)。（4）能方便地進(jìn)行各種地面和井下測(cè)試，可及時(shí)準(zhǔn)確地分析地面和井下設(shè)備的工作狀況。（5）適用于開(kāi)采高粘原油，同時(shí)也比較容易處理井下結(jié)蠟、結(jié)垢和腐蝕等問(wèn)題。抽油機(jī)舉升的缺點(diǎn)：

（1）在井身彎曲的油井中往往產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，使抽油桿和油管的損壞頻率升高，因此會(huì)影響油井的正常生產(chǎn)，同時(shí)使采油成本增加。（2）當(dāng)井液含砂和其它固體顆粒較多時(shí)，極易出現(xiàn)卡泵。另外在油氣比過(guò)高時(shí)，如不適當(dāng)排氣，會(huì)使泵效降低，甚至?xí)贡冒l(fā)生“氣鎖”而失效。（3）下泵深度受抽油桿強(qiáng)度的限制，并且隨著下泵深度的增加，泵效很快下降，抽油桿事故頻率也隨之升高。當(dāng)泵下到一定深度后，泵就會(huì)完全失效。（4）設(shè)備體積較大，在市區(qū)使用引人注目，在海上油井上使用顯得過(guò)于笨重。另外，其電纜必須架設(shè)到井口，因此不宜在沼澤等地理?xiàng)l件比較復(fù)雜的地區(qū)使用。（5）極易受結(jié)蠟的影響，而且還不能采用涂料油管來(lái)防蠟和防腐。（6）在深井中不能下大排量的泵，在小直徑的井眼中，泵徑也受到限制。油田B塊位于Ed343小層，原油粘度較大，沖次調(diào)不上去，采用10型抽油機(jī)開(kāi)采的井沖程較小，導(dǎo)致理論排量較小，當(dāng)油井蒸汽吞吐開(kāi)井后，達(dá)不到趁熱快采的效果，影響了油井蒸汽吞吐的增產(chǎn)效果。

4結(jié)束語(yǔ)

對(duì)油田的舉升現(xiàn)狀做詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，包括抽油機(jī)的機(jī)型、泵徑、沖程、沖次、泵效、示功圖統(tǒng)計(jì)，螺桿泵的轉(zhuǎn)速、泵效統(tǒng)計(jì)，射流泵的泵效統(tǒng)計(jì)，根據(jù)油田實(shí)際情況，通過(guò)有桿泵與螺桿泵對(duì)熱采的效果對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)有桿泵舉升更適用于油田熱采的開(kāi)發(fā)；通過(guò)對(duì)不同型號(hào)抽油機(jī)井的熱采效果分析，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用皮帶機(jī)開(kāi)采的井熱采效果要由于其他型號(hào)的抽油機(jī)；通過(guò)對(duì)各個(gè)型號(hào)皮帶機(jī)性能參數(shù)的對(duì)比，可以看出對(duì)應(yīng)于油田的實(shí)際情況優(yōu)選600型皮帶機(jī)。對(duì)任何一個(gè)油藏（區(qū)塊或油井）來(lái)說(shuō)，選擇正確的機(jī)械采油方式是非常重要。這對(duì)發(fā)揮油井的最大潛力，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，是非常必要的。

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（作者單位：遼河油田金海采油廠）