杜66塊薄互層稠油火驅(qū)舉升技術(shù)研究與應(yīng)用

黃騰

摘 要：火驅(qū)作為稠油穩(wěn)產(chǎn)的有效接替方式，在遼河油田杜66塊已得到了有效實(shí)踐。但隨著火驅(qū)開發(fā)的不斷推進(jìn)，在舉升方面也日益暴露出系列新問題，主要包括：尾氣量增大、油井出砂嚴(yán)重、出砂出氣復(fù)合型矛盾、管柱腐蝕、油井套變突出等，一定程度上影響了舉升系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。因此有必要開展火驅(qū)舉升技術(shù)的研究，為火驅(qū)持續(xù)開發(fā)提供有力的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：舉升;火驅(qū);開發(fā)

一、緒論

曙光油田杜66塊為典型薄互層稠油油藏，自2005年開展火驅(qū)試驗(yàn)以來，隨著轉(zhuǎn)驅(qū)規(guī)模的日益擴(kuò)大，區(qū)塊產(chǎn)量逐年升高，見到明顯效果，但也伴隨帶來不少新矛盾?；痱?qū)生產(chǎn)井也作為排氣井，隨轉(zhuǎn)驅(qū)時間延長，部分尾氣量逐漸增大，日排氣量大于2000標(biāo)方的油井占比大于38%;區(qū)塊轉(zhuǎn)驅(qū)前部分油井出砂，轉(zhuǎn)驅(qū)后油井出砂日趨嚴(yán)重，且出砂出氣呈現(xiàn)一定相關(guān)性，往往尾氣越大的油井出砂也越嚴(yán)重，這種新的出砂、出氣復(fù)合型矛盾日漸突出，數(shù)據(jù)顯示，目前有70%以上的油井出砂，砂卡停井井?dāng)?shù)以18%的速度逐年上升;另外還存在火驅(qū)采油管柱的腐蝕、油井套變突出等問題。

針對上述問題，我們通過系統(tǒng)梳理火驅(qū)生產(chǎn)井舉升特性，經(jīng)過幾年的技術(shù)攻關(guān)，從井下工具研制和改進(jìn)，到管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)開展了火驅(qū)高含氣井舉升技術(shù)的研究與改進(jìn)工作，取得了較好的應(yīng)用效果。

二、主要研究內(nèi)容

（一）火驅(qū)舉升影響因素分析

系統(tǒng)梳理杜66塊火驅(qū)油井舉升影響因素，依據(jù)油井的氣油比、含水、流壓、靜壓，粘度等參數(shù)，通過多元線性回歸理論，建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了套壓等參數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系的現(xiàn)場試驗(yàn)，故運(yùn)用數(shù)據(jù)的最小二乘曲線擬合法，推導(dǎo)套壓與泵效的近似關(guān)系，為油井的生產(chǎn)管理提供指導(dǎo)依據(jù)。

通過理論計(jì)算，初步確定為套壓應(yīng)控制在0.15MPa以下，產(chǎn)液受氣體影響程度較小。

（二）火驅(qū)專用氣錨的研制

火驅(qū)尾氣組分較為復(fù)雜，其中非烴類組分比例較高，主要有氮?dú)?、二氧化碳，分別占比73%、12%左右，烴類氣體所占比例較小，主要為甲烷，占比11%左右。這類混合氣與傳統(tǒng)油井伴生氣性質(zhì)截然不同。同時杜66火驅(qū)區(qū)塊屬于稠油油藏，原油粘度比一般高含氣油藏偏高。傳統(tǒng)氣錨更適于分離以甲烷為主的溶解氣，針對火驅(qū)工況還有一定局限，對此我們開展了薄互層稠油火驅(qū)專用氣錨結(jié)構(gòu)的研究。

其設(shè)計(jì)理念是先設(shè)計(jì)一定長度的縱向沉降分離結(jié)構(gòu)，利用氣液密度差分離大部分未溶于原油的非烴類氣體，之后進(jìn)入螺旋分離結(jié)構(gòu)，分離溶解在原油內(nèi)的烴類氣體。考慮尾氣量大流速快，在沉降段設(shè)計(jì)曲面結(jié)構(gòu)，降低流速;在氣錨頂部設(shè)計(jì)網(wǎng)狀捕霧器，排出氣體，阻隔液滴。主要技術(shù)參數(shù)分別為：連接螺紋，2 7/8TBG;本體最大外徑，Φ89mm;最小內(nèi)通徑，Φ50mm;分離長度，8m。同時針對部分油質(zhì)偏稠的油井，在氣錨底部設(shè)計(jì)點(diǎn)滴加藥腔，采用藥劑降粘消泡和機(jī)械重力分離的復(fù)合方式，進(jìn)一步改善氣液分離效果。

火驅(qū)專用抽油泵包括分體式、整體式兩種結(jié)構(gòu)：分體式結(jié)構(gòu)主要采用現(xiàn)場組裝方式，適用于井況好，出氣量更高的油井;整體式結(jié)構(gòu)為直接裝配為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于井況相對較差，如有套變等，出氣量相對偏少的油井。

（三）火驅(qū)專用抽油泵研制

抽油泵是井下管柱的核心，火驅(qū)部分生產(chǎn)井存在既尾氣量高又出砂嚴(yán)重的復(fù)合型矛盾?，F(xiàn)有的火驅(qū)采油井下工具雖然系統(tǒng)多樣，但功能還存在單一性，針對同時防控出砂、出氣及腐蝕的問題，尚有一定技術(shù)局限性?；痱?qū)專用抽油泵通過將沉砂式氣錨與沉砂抽油泵組合，實(shí)現(xiàn)了流體在入泵前進(jìn)行油氣分離、入泵后防砂卡，實(shí)現(xiàn)了火驅(qū)高含氣出砂采油井的正常生產(chǎn)。

該抽油泵主要技術(shù)參數(shù)為：泵徑，Φ44、57mm;最大外徑，Φ102、108mm;長度：9.8m。

技術(shù)優(yōu)勢包括：一是創(chuàng)新研發(fā)了泵下沉砂式油氣分離裝置，通過增加設(shè)計(jì)沉砂結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分離裝置與進(jìn)液和沉砂通道的雙向?qū)?。二是泵設(shè)計(jì)上優(yōu)選了長柱塞短泵筒、泵筒外有沉砂通道的結(jié)構(gòu)，改進(jìn)泵底閥總成確保進(jìn)液和沉砂雙層結(jié)構(gòu)的連接和密封。同時在抽油泵整體材料和表面處理方面進(jìn)行了改進(jìn)，采用鎳鉻鎢合金材質(zhì)對抽油泵進(jìn)行全面防腐蝕處理，加強(qiáng)抽油泵的防腐性能。

三、現(xiàn)場應(yīng)用及效果分析

該技術(shù)在杜66塊火驅(qū)現(xiàn)場累計(jì)實(shí)施315井次，其中設(shè)計(jì)火驅(qū)專用氣錨181井次，應(yīng)用火驅(qū)井專用抽油泵134井次。綜合對比泵效提高了5%、一泵到底率提高了9%、系統(tǒng)效率提高了2.2%、噸液耗電下降了5度，各項(xiàng)采油指標(biāo)均有提高，階段增油21445噸。同時對比了188井次的單井動態(tài)生產(chǎn)情況，前后示功圖氣體影響占比減少31%，套管尾氣排放量提高9%，舉升狀況得到明顯的改善。

四、結(jié)論與認(rèn)識

（1）該技術(shù)有效解決了杜66塊薄互層稠油火驅(qū)生產(chǎn)過程中的舉升難題，維持了油井在火驅(qū)采油新工況下的正常生產(chǎn)。

（2）該技術(shù)的成功應(yīng)用填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，為遼河油田火驅(qū)持續(xù)開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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