水力喷射泵强制排砂采油技术

水力喷射泵强制排砂采油技术是治理严重出砂油井的一项新技术.利用水力喷射泵举升系统允许大含砂量介质过泵,并可以靠大流量混合液携出井筒的特点,采用反循环水力喷射泵井下管柱以加强系统携砂能力,地面采用单井可移动式地面配套装置,对高含砂油井进行短期强制排砂.应用该技术将近井地层游离砂及细粉砂快速排出井筒,形成相对清洁的井壁,之后转入深防、强抽或常规采油,达到综合治理出砂井的目的.2003年完成整套设备研制,在辽河油田锦州采油厂及曙光采油厂共进行了5井次的现场试验,措施成功率100%,达到了强制排砂的预期目标.     

同心双管水力喷射携砂采油技术工况诊断研究

同心双管水力喷射携砂采油工艺参数设计的合理性直接影响着水力喷射泵泵效。为确保水力喷射泵以最佳工况运行,给出了一种通过分析生产油井携砂能力和水力喷射泵特性曲线,计算井筒流体携砂能力及泵效、无因次质量流量比、无因次压力比等水力喷射泵工况指标的方法,对同心双管水力喷射携砂采油工艺井进行工况诊断,为工况调整提供了依据。孔店油田的现场应用结果表明,该方法能够很好地诊断水力喷射泵工况,可以为同心双管水力喷射携砂采油技术的优化设计提供技术支撑。     

水力喷射泵负压冲砂技术在锦州油田的应用

油井检泵冲砂不返是造成检泵周期短、作业返工的主要原因之一,多数井由于套变而不能采用捞砂工艺,这类井的井筒清砂成为维持生产的主要问题。水力喷射泵负压冲砂技术利用水力喷射泵强制排砂原理,采用冲砂泵车作为动力,连续冲砂。采用该技术后,动力携砂液不对井筒砂砾造成冲击,仅仅依靠负压将井筒内砂砾清出,达到清砂的目的。     

携排砂采油系统在大港油田的应用

携排砂采油系统是根据水力射流原理,通过特殊的井下工艺设计,将注入井内的高压动力液的能量传递给井下油层产出液的排砂采油装置,由于携排砂采油装置具有阻止地层砂沉降,可使地层砂能够顺利排出地面的功能,所以适合于西46-20等疏松砂岩油藏的油井井筒举升,可有效消除或减少有杆泵举升工艺大斜度井杆管柱偏磨以及油层出砂对油井生产的影响。通过优化井筒工艺和地面工艺配套,该技术在西46-20井的应用取得良好效果,达到了节能降耗、保持油井正常生产的目的,为大港油田疏松砂岩油藏大斜度井举升提供了有效技术手段,为一些受地表环境限制无法动用的储量区块得到开发提供了新思路。     

用于出砂井的水力喷射泵结构设计

油井出砂对地面设备和井下设备带来极大的危害。通过室内试验研究了地层砂在井筒内的流动和沉积状态,测定了不同粒径的砂粒沉降速度和一定液量下的极限携砂量。设计了应用在出砂井中的水力喷射泵采油装置,其特点是采用平行双管柱结构的水力喷射泵,合理设计泵内流道,尽可能保持液体匀速流动,适当提高液体流速,提高携砂能力。最后为防止液体停止流动导致砂堵排出管,设计了结构独特的沉砂管。     

S1B型水力喷射泵

分析了油井喷射泵的国内外发展状况,介绍了我国胜利油田研制的S_(1B)型水力喷射泵的结构和原理。泵效是喷射泵主要性能指标。S_(1B)型水力喷射泵在研制过程中,着眼于对泵的机械效率的提高问题,取得了较大的进展。文章建立了计算泵效的方程组,比较符合S_(1B)型泵的工作情况和结构特征。通过实验绘制的特性曲线可知,S_(1B)型泵的最高泵效点约36％左右,并与国外有代表性的喷射泵特性曲线作了对比,具有当前世界先进水平。作者通过计算实例,介绍了一种对S_(1B)喷射泵参数选择的简易计算方法。据已做过的试验证明,喷射泵可适用于高液面井、低液面井、稠油井、结蜡井和出砂井等不同类型的油井。     

螺杆泵与水力喷射泵在水平井排液求产中的适应性分析

螺杆泵与水力喷射泵由于活动部件少,地面工作制度调整方便,能适应一定量含砂、蜡、高黏度流体的举升,可从生产井采油延伸到试油井。从螺杆泵与水力喷射泵的工作原理出发,分析了两者在水平井试油井中的适应性。对葡平3等三口水平井,通过先螺杆泵、后水力泵排液求产数据分析,对两者的抽吸能力、工作制度调整、井底流压、产能求取的准确性等各自的优势与不足进行了应用对比,为今后优选水平井试油排液工艺提供参考。     

有杆泵携砂采油井筒配套技术

针对采油井大范围出砂, 砂埋油层, 砂堵井筒, 频繁冲砂检泵致使有效采油时间缩短,油层污染加速, 常规采油工艺和“三抽”设备不能满足采油井在复杂地质条件下的生产需要等问题, 研发了有杆泵携砂采油井筒配套技术。该技术以提高系统采油时效为目标, 在井筒内配置双柱塞抽油泵, 液力冲砂器和管柱沉砂器等机具, 通过与抽油机和抽油杆等杆管附件进行合理匹配,集冲搅砂和携砂为一体, 提高采油井有效生产时间, 达到增油和降低系统总体生产成本的目的。系统性能型式试验和工业生产试验说明, 该井筒配套技术通过在泵上实现存、携砂, 泵下冲搅砂等有效措施, 能使油井延长正常采油时间, 降低检泵作业次数, 减少油层污染并提高采油时效。     

防止套管损坏的悬挂式注汽采油一体化管柱

油井经过长期的注汽吞吐 ,套管均发生不同程度的损坏。鉴于此 ,研制了防止套管损坏的热采工艺管柱———悬挂式注汽采油一体化管柱 ,它由特种悬挂注汽热采封隔器、井下补偿装置、对接装置和插入密封装置组成。该工艺管柱与井下防砂管柱及注汽管柱配合 ,可成功防止地层出砂 ,提高油井注汽质量 ,有效保护油层套管 ,延长套管使用寿命。悬挂式注汽采油一体化管柱在勘探试油井做了 3井次试验 ,各项技术指标均达到设计要求 ;在稠油井试验 10井次 ,成功率 10 0 % ,其主要部件特种悬挂注汽封隔器使用 30只 ,施工成功率 97%。     

水力喷射泵分层采油技术研究

针对层间矛盾突出的疏松砂岩油藏,为使各油层均衡生产,应进行分层防砂分层开采,为此研究了水力喷射泵分层采油技术。该技术主要由水力喷射泵采油管柱和分层防砂分层采油管柱2部分组成。分层防砂分层采油管柱分为分层防砂外管和分层采油内管2部分,防砂外管用于层间分隔;分层采油内管插入分层防砂管柱,由密封插头实现管内分隔。水力喷射泵采油管柱通过底部的密封插头与分层防砂分层采油管柱顶部的插入式悬挂封隔器相连接。该技术在现场1口井的应用中,原油产量由41.2m3/d上升到79.8m3/d,含水质量分数由88.9%下降到32%。     

防砂卡封隔器的研制与应用

出砂井采油时经常会出现砂埋封隔器现象,造成液流不能流入油管,为此研制了防砂卡封隔器。该封隔器主要由上接头、上密封圈、引砂接头、内管、封隔器、变扣接头和沉砂接头等部分组成,具有进液通道和沉砂通道,工作可靠,易于加工、组装和维修。油管与套管环形空间的砂子下沉后,在引砂管的作用下,经引砂接头下落,再从内管与封隔器的环形空间落入沉砂接头的沉砂通道。5口井的现场试验表明,该封隔器下井后经验封试压,密封套管成功,达到了分层采油的目的,截至2007年5月,已推广使用了79口井,全部取得成功。     

塔河油田深抽工艺技术及应用

塔河油田主力区块为具有底水的奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏。随着油井供液能力的下降,部分机采井动液面已经逐渐下降到常规有杆泵泵挂极限深度。针对塔河油田深抽过程中面临的有杆泵下深受限,泵效低,杆柱负荷大,防气难度大的举升工艺现状,开展了一系列深抽工艺技术的研究与应用,实现了有杆泵的5300m最大下深和套管未回接井的深抽,保证了供液不足油井的连续生产。在深抽工艺技术大力开展的过程中,杆式泵深抽效果明显,具有检泵时不需要起下机抽管柱,作业效率高,作业成本低等特点。目前已形成了超深杆式泵配套封隔器保护套管深抽和超深杆式泵＋气锚（配套毛细管排气）＋封隔器保护套管等杆式泵深抽工艺技术。为解决有杆泵泵挂深度和泵排量矛盾的问题,将开展电泵深抽和大泵径杆式泵深抽技术的研究。     

防污染连续冲砂工艺技术

防污染连续冲砂工艺是一种新型冲砂工艺技术。该技术利用封隔器、双层管柱和负压举升装置构成防污染冲砂系统;利用地面液流控制组合阀控制上流和侧流阀的开关,以保证地面不停泵即可连接油管,从而达到防油层污染连续冲砂的目的。经现场13口井（稠油井7口,稀油井6口）验证,该工艺具有施工安全、返速高、携砂能力强、冲砂时间短、不污染地层、连续冲砂的特点,尤其适合井底压力低,漏失严重的各类出砂油井的冲砂作业。     

高温高压井双封隔器管柱安全评估

高温高压油气井投产后受到地层高温流体影响,完井管柱双封隔器密闭空间内的流体介质受热膨胀,导致圈闭憋压,可能造成油管挤溃和油层套管破坏的危险,严重威胁管柱服役周期和井筒完整性。针对密闭空间压力上升带来的安全生产问题,运用弹性力学和传热学理论,分析了温度载荷作用下井筒与地层耦合作用机理,研究了自由段油管和封固段油层套管处管柱位移形变量随温度和压力变化的关系,建立了双封隔器密闭环空压力预测模型,同时对不同生产工况下的封隔器管柱安全性能进行了校核分析。研究结果表明:在开井生产阶段,环空压力随双封隔器的间距增加而增加,不会影响管柱安全;在完井液循环阶段,考虑极端工况情况下,环空压力随双封隔器的间距增加而减小,但均超出油层套管抗内压强度,不能立即坐封,因此等待一段时间后坐封封隔器才能保证管柱的安全性能。     

防堵塞防倒流的套管射流泵研制与应用

针对低渗透高含油饱和度地层供液能力不足给有杆泵采油带来的冲程损失大、泵效低等问题 ,研制了防堵塞防倒流的套管射流泵。提出了与之配套的有杆泵 +射流泵组合举升工艺 :在有杆泵末端增加射流泵 ,通过封隔器将高、低渗透层段分开 ;利用高渗透层产生的液量作为射流泵的动力液 ,在低渗透层段产生压降 ,从而提高低渗透层的产液能力。介绍了防堵塞防倒流套管射流泵的结构、工作原理、参数优选及现场应用情况。 2 0 0 3年在河南油田现场应用 4口井 ,工艺成功率 10 0 % ,有效率 10 0 % ,累计增产原油 390 0t。     

反循环平行管水力喷射冲砂泵

采用常规冲砂工艺或利用暂堵剂暂堵冲砂都无法在低压漏失井中建立有效循环,冲砂液全部漏入地层,不仅冲不出井底的砂,而且还经常发生砂卡等井下事故,为此,研制了一种反循环平行管水力喷射冲砂泵。该冲砂泵利用水力喷射泵没有运动件这一优点,依靠动力液与地层液的能量转换进行工作,动力液与混砂液沿着油管中心孔返出地面,喷射泵底端不安装封隔器,喷射泵内部装有1组喷嘴和喉管扩散器,同时实现进口、出口和吸入口有效结合,并配套双级管柱等其他工艺来实现低压漏失井的冲砂作业。现场应用表明,采用该冲砂泵可迅速彻底地排出井内砂子,提高工效1倍以上,作业一次性成功率达100%。     

套管内换向连续冲砂装置的研制与应用

为了解决传统停泵接冲砂管冲砂工艺中存在的诸多问题,研制了套管内换向连续冲砂装置,实现了套管内换向的不停泵连续冲砂作业模式,现场应用效果较好,该装置具有以下特点:(1)在冲砂过程中不需要停泵即可连接冲砂管,可有效避免因停泵接冲砂管而造成的沉砂卡管事故,减少处理砂卡及大修解卡施工;(2)不需要在油管上部连接冲砂油壬和水龙带,从而大大降低冲砂作业的劳动强度,避免弯头脱落造成落物伤人事故;(3)连续不停泵冲砂可以提高冲砂作业质量,延长油井生产周期,增加原油产量;(4)现场安装和使用都比较方便,尤其对于大井段冲砂和水平井冲砂具有明显优势。     

抽砂泵的应用及其抽砂效果分析

抽砂泵是从保护油层的角度出发设计出的能把井底沉砂全部捞出的新装置。它不用泵车进行水循环冲砂，而是用修井机上下提放油管，即可把砂子吸入油管中，提出油管把砂子带到地面上来，完全避免了冲砂的弱点。现场实施抽砂泵工艺后经济效益明显。     

稠油热采井过泵堵水技术应用及效果

稠油热采井使用"封上采下"的带泵一体化生产管柱,存在管柱蠕动易释封、封堵层出砂易卡埋管柱等问题;采用大通径、大跨度丢手封隔器及插管补偿器工艺技术,能有效地实现"封上采下",增加泵的沉没度,同时可避免出砂、卡埋管柱,又可以实现不动管柱洗井、测液面,检泵不换封。介绍了过泵封隔器的工作原理、技术参数、使用方法和技术特点。现场应用表明,该项技术具有很好的应用前景。     

小井眼无油管空心抽油泵采油系统

在低丰度、低渗透、低产量油田的小井眼井上采用无油管抽油泵或无油管螺杆泵采油系统 ,普遍达不到设计要求 ,新开发的小井眼无油管空心抽油泵采油系统的应用有效地解决了这些技术难题。该系统的地面部分仍采用常规的地面驱动设备 ,井下部分则采用空心抽油泵取代常规的管式抽油泵 ,以套管与空心抽油杆之间的环形空间作为出液通道 ,利用空心抽油杆内腔以及空心泵的中间通道测试井下参数 ,出液通道也可作为油井清蜡和加药的通道。由于省去了油管柱 ,可降低设备与维修总投资的 2 0 %～ 3 0 %。