高粘區(qū)直井串接泵的應(yīng)用及效果

董安迪

摘要：重18井區(qū)于2010年投入開發(fā)，歷經(jīng)4年產(chǎn)能建設(shè)，累計(jì)投產(chǎn)開發(fā)井2452口，動(dòng)用地質(zhì)儲量3584.2萬噸，其中高粘儲量451.9萬噸。2014年9月，重18井區(qū)開辟了高粘先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)，投產(chǎn)直井40口，開發(fā)目的層J₁b，動(dòng)用地質(zhì)儲量57.9萬噸，50℃原油粘度27300mPa.s。沿用以往認(rèn)識及經(jīng)驗(yàn)投產(chǎn)后，生產(chǎn)效果較差，生產(chǎn)周期短，遞減快，油汽比、采注比低，泵卡、凝管大面積出現(xiàn)，躺井?dāng)?shù)逐漸增加，難以正常生產(chǎn)運(yùn)行。為解決重18井區(qū)高粘區(qū)存在的生產(chǎn)輪次高、供液能力差，原油粘度高、流動(dòng)性差，采出液含水高、傳統(tǒng)反饋泵舉升能力差以及反饋泵易發(fā)生泵卡、注汽需提桿等問題，在重18井區(qū)高粘區(qū)采用直井下串接泵生產(chǎn)，取得了較好的效果。直井串接泵由底閥、若干舉液器及注汽閥組成。直井下串接泵后，油井生產(chǎn)時(shí)率提高，產(chǎn)液量、產(chǎn)油量提高，泵卡井次降低，同時(shí)減少了因注汽提桿的工作量，避免了因提桿造成的卡盤根盒。

關(guān)鍵詞：重18井區(qū);高粘稠油;直井;串接泵;有效開

1.背景及目的

1.1高粘區(qū)直井生產(chǎn)效果差

對高粘區(qū)直井沿用以往認(rèn)識及經(jīng)驗(yàn)投產(chǎn)后，生產(chǎn)效果較差，生產(chǎn)周期短，遞減快，油汽比、采注比低，泵卡、凝管大面積出現(xiàn)，躺井?dāng)?shù)逐漸增加，難以正常生產(chǎn)運(yùn)行。

1.2重18井區(qū)高粘區(qū)原油粘度高，反饋泵舉升效果差

重18高粘區(qū)50℃原油粘度27300mPa.s，原油粘度極高，原油在地層及井筒中流動(dòng)性差，重18井區(qū)直井傳統(tǒng)采用的反饋泵舉升效果不佳，且易發(fā)生泵漏失及泵卡。

1.3傳統(tǒng)反饋泵需提桿注汽，現(xiàn)場工作量較大

目前重18井區(qū)大規(guī)模采用的反饋泵由于自身結(jié)構(gòu)原因，需要提桿才能建立注汽通道，因而每次注汽前需先對油井進(jìn)行提桿操作，增加了現(xiàn)場員工的工作量，同時(shí)在提桿過程中如操作不當(dāng)，易造成卡盤根盒，導(dǎo)致油井上修的嚴(yán)重后果。

1.4目的

為解決以上問題，應(yīng)用了串接泵。串接泵采油工藝由管式底閥及舉液器組成，利用油管當(dāng)作工作筒，通過抽油桿串接多個(gè)舉液器將井筒來液分成若干段舉升，管式底閥固定凡爾以彈簧方式強(qiáng)制關(guān)閉。相較普通直井抽油泵，該舉升工藝受原油粘度大的影響小，通過多級舉升有效提高了高粘高含水原油的舉升效率，同時(shí)大幅降低泵卡井次，提高生產(chǎn)時(shí)率，有效提高油井日產(chǎn)液水平。直井串接泵在水平井串接泵的基礎(chǔ)上改進(jìn)為注汽式底閥和舉液器，可實(shí)現(xiàn)不提桿注汽，減少現(xiàn)場工作量，避免了因提桿造成的卡盤根盒。

2.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)

2.1管式底閥和舉液器工藝組合，有效提高舉升效率

直井串接泵由1個(gè)底閥和若干管式舉液器構(gòu)成，串接泵管式底閥長度0.5m，管式舉液器長度0.25m，串接泵管式底閥的固定凡爾以彈簧方式強(qiáng)制啟閉。這一多級舉升方式配合底閥固定凡爾強(qiáng)制啟閉，解決了高粘原油在井筒內(nèi)流動(dòng)性差的問題，大大改善了出砂嚴(yán)重情況下稠油井的泵漏失問題，提高了舉升效率。

2.2多級舉升工藝技術(shù)，有效降低桿柱斷脫機(jī)率

管式舉液器采用多級舉升方式，交變載荷點(diǎn)為多點(diǎn)、載荷較為分散，光桿及抽油桿的載荷為逐漸變化，金屬疲勞點(diǎn)不集中，增強(qiáng)抽油桿的抗疲勞性，減少抽油桿柱的斷脫幾率，且分段舉升可減少油桿的沖程損失。

2.3凡爾獨(dú)立工作，形成自扶正及抗磨損性能

普通抽油泵抽油桿發(fā)生偏移時(shí)，柱塞偏移與泵筒發(fā)生偏磨，偏磨程度與井眼曲率有關(guān)，因此柱塞與泵筒磨損是不可避免的;串接泵管式舉液器的環(huán)形凡爾是獨(dú)立的，當(dāng)抽油桿發(fā)生偏磨時(shí)不連動(dòng)環(huán)形凡爾，因此環(huán)形凡爾與油管不會因油桿偏磨而受壓力作用，自身有扶正功能可以消除桿柱偏心對柱塞造成的影響，因此較普通抽油泵抗磨損性能好。

2.4環(huán)形沉砂空間，具有一定的防砂性能

由于直井串接泵采油舉升系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)的舉升工藝，管式舉液器是逐一動(dòng)作的，而舉液器的徑向又可伸縮，砂不足以卡死舉液器;如果長時(shí)間停井，由于管內(nèi)液柱被舉液器分隔成若干段，砂不會下沉到管底，因此不會形成砂柱，不會卡桿，解決了砂對泵造成的硬性損害和砂卡泵。而串接泵采油系統(tǒng)的管式底閥設(shè)計(jì)具有環(huán)形空間可將沉砂沉入沉砂管中，所以在防砂方面具有較好效果。

2.5優(yōu)化舉液器結(jié)構(gòu)及配比，避免出砂嚴(yán)重井砂埋管柱

針對出砂嚴(yán)重的油井，通過增大舉液器密封環(huán)間隙、優(yōu)化舉液器配比控制油井排量，提高該工藝對出砂油井的適用性。

2.6采用注汽式舉液器、底閥，減少直井注汽工作量

直井串接泵在水平井串接泵的基礎(chǔ)上改進(jìn)了舉液器和底閥，采用注汽式舉液器和底閥，建立注汽通道，改變了傳統(tǒng)直井抽油泵需要先提桿的注汽流程，在保證注汽效果的同時(shí)減少了現(xiàn)場操作人員的工作量，同時(shí)避免了因提桿操作不當(dāng)導(dǎo)致的卡盤根盒。

3.先進(jìn)性對比

（1）高粘區(qū)稠油粘度大，直井反饋泵舉升效率差、生產(chǎn)時(shí)率低，易泵卡，采用串接泵生產(chǎn)可有效解決這一問題，提高舉升效率及油井產(chǎn)量;

（2）首次針對出砂嚴(yán)重油井，通過增大舉液器密封環(huán)間隙、優(yōu)化舉液器配比控制油井排量，提高該工藝對出砂油井的適用性;

（3）相較傳統(tǒng)反饋泵必須提桿注汽，直井串接泵通過采油注汽式舉液器和底閥實(shí)現(xiàn)了直井不提桿注汽，減少現(xiàn)場工作量。

4.成果推廣應(yīng)用情況

風(fēng)城采油二站目前共在高粘區(qū)直井下串接泵11井次，累計(jì)增油1908t，在提高舉升率，提高產(chǎn)量方面效果顯著。

以直井F340280為例，該井8輪生產(chǎn)時(shí)多次因油稠等原因造成油井不出，現(xiàn)場班組在采取憋壓、碰泵等措施后恢復(fù)出油，但生產(chǎn)幾天后就再次不出，油井生產(chǎn)效率差。該井于2017年4月18日檢泵下串接泵，7月25日9輪注汽結(jié)束燜開，日產(chǎn)液25.1t，日產(chǎn)油3.55t，后該井持續(xù)生產(chǎn)至10月20日，期間未出現(xiàn)油井不出情況，生產(chǎn)效果較下串接泵之前有明顯改善。

直井下串接泵在提高排液能力的同時(shí)，還能有效減少泵卡發(fā)生頻率，11口高粘區(qū)直井實(shí)施串接泵措施后轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)未發(fā)生1次泵卡，而在高粘試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行集中恢復(fù)和優(yōu)化注采參數(shù)以來，常規(guī)泵共計(jì)發(fā)生泵卡、垢卡等30井32井次，11口直井串接泵措施井均是在優(yōu)化注采參數(shù)后發(fā)生泵卡，修井改下串接泵后實(shí)現(xiàn)高時(shí)率生產(chǎn)，充分表明串接泵對高粘區(qū)的適應(yīng)性好于常規(guī)泵。隨著注采參數(shù)的優(yōu)化和直井串接泵措施的實(shí)施，新增問題井?dāng)?shù)逐月減少，體現(xiàn)出針對高粘試驗(yàn)區(qū)實(shí)施直井下串接泵工藝技術(shù)，具有很好適應(yīng)性。

5.經(jīng)濟(jì)社會效益

5.1經(jīng)濟(jì)效益

風(fēng)城采油二站在重18井區(qū)高粘區(qū)直井共下串接泵11井次，累計(jì)增油1908t，按稠油油價(jià)3898元/t計(jì)算，經(jīng)濟(jì)效益為：1908×3898=743.7（萬元）;直井下串接泵單井成本3萬元，11口直井下串接泵總價(jià)為：11×3=33（萬元），因此最終經(jīng)濟(jì)效益為：743.7-33=710.7（萬元）。

5.2社會效益

重18井區(qū)高粘區(qū)開展直井串接泵試驗(yàn)，有效改善了高粘區(qū)直井垢卡、泵卡等問題，油井檢泵周期延長，減少因修井造成的維修材料等費(fèi)用，同時(shí)減少環(huán)境污染。下串接泵后，油井注汽時(shí)省去了提桿這一操作，大大減少了現(xiàn)場操作員工的工作量，避免油井因提桿導(dǎo)致卡盤根盒。

直井下串接泵有效改善了重18井區(qū)高粘區(qū)開采困難大、問題多的情況，為風(fēng)城采油二站高效、經(jīng)濟(jì)開發(fā)做出貢獻(xiàn)。

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