柔性连接水平泵注采一体化工艺研究与应用

注蒸汽热采降黏是用于稠油、超稠油油藏开发的主要方式,对于蒸汽吞吐热采井举升一般采用有杆 泵注采一体化技术,实现一趟管柱注汽、转抽生产,达到减少热损失、提高产量、减少作业费用的目的。现有常规注 采一体化工艺因受油井井斜、产出液黏度影响,在大斜度井、水平井中应用存在抽油杆柱缓下、抽油泵易卡泵不能 正常举升生产问题;因抽油泵下泵深度受限,造成沉没度小、中后期供液不足,降低了轮次周期产量。文章提出了 以柔性连接水平泵为核心的注采一体化新技术,通过研究双级异径柔性连接柱塞、开式悬挂串联泵筒结构的注采 一体化水平抽油泵,配套井口悬挂注采一体化转换技术,实现有杆抽油泵下深到水平段注汽、转抽、生产,最大限度 提高注蒸汽吞吐周期产量。现场应用效果表明,该技术实现了抽油泵下深到水平井 Ａ靶点生产,在减少蒸汽注入 量条件下,能有效延长轮次生产周期及产液量,为注采周期较短的中浅层稠油区块的大斜度、水平井注采一体化生 产提供了举升新技术。     

稠油蒸汽吞吐热采技术

经过多年的研究与实践．热采稠油形成了以蒸汽吞吐为主体的开采工艺。近年来．随着蒸汽吞吐逐渐进入中后期．加之超稠油资源的开发动用，为了保证稠油油藏开发效果．辽河油田分公司在提高注汽质量，分层注汽提高油藏纵向动用程度、超稠油举升．化学辅助蒸汽吞吐，防排砂．套损井修复以及热采测试等方面进行有益的尝试．获得了比较理想的效果。     

大港油田孔102井蒸汽吞吐热采试验研究

为了开发孔102井馆陶组稠油，大港油田先后采用了螺杆泵举升工艺、油层化学吞吐＋螺杆泵举升工艺、油层防砂＋有杆泵电加热举升工艺3种冷采工艺方式，由于油稠、出砂等原因，均未获成功。为此，进行了蒸汽吞吐热采先导性试验，使该井恢复了正常生产，使评价工作得以顺利开展。介绍了该井试油和采用冷采工艺方式试采的情况，详细介绍了蒸汽吞吐的施工过程和效果。该井实施蒸汽吞吐的成功不仅对大港油田稠油油藏的热采开发提供了一种技术手段，而且对国内类似稠油油藏的开采也具有一定借鉴意义。     

稠油油藏水平井配套工艺技术

高升油田自2012年开始大规模实施水平井采油,在实施过程中由于水平段吸汽不均、泵工作不稳定及杆、管偏磨等问题,影响了水平井的高效开发。为进一步提高水平井的开发效果,对注汽工艺和采油举升工艺进行优化。通过水平井注汽管柱优化设计及新型高效驱油剂的研制及应用,实现水平段均匀注汽和增加蒸汽波及体积的目的;通过对强启闭抽油泵及防摩器进行改进,提高了泵效并解决了抽油杆和抽油管偏磨等问题,实现了水平井的高效开发。该技术共实施159井次,增油11485.9t,平均单井增油459.6t。水平井开采配套技术的研究与应用,实现了注汽、调剖、助排、举升工艺等各项措施之间的协同效应,有效地改善了水平井开发效果。     

深层稠油天然气吞吐注采一体化技术研究与应用

鲁克沁油田油藏储量丰厚,但埋藏深、流体粘度高、储层物性相对较差,依靠天然能量,配套井筒掺稀降粘有杆泵举升开发,单井产能低,油藏能量衰竭较快,动用难度大。以井口改进为重点,通过优选井下管柱及工具、优化施工工艺等一体化技术的配套,成功地采用一趟管柱对稠油进行高压注天然气和井筒掺稀降粘有杆泵举升采油,实现了稠油天然气吞吐一体化,有效地改善了稠油在地层中的流动性能,提高了单井产能,为鲁克沁稠油的有效动用提供了技术保障。这一技术对国内油田蒸汽吞吐、注气开采及稠油油藏的开发具有借鉴意义。     

低产井有杆泵高效举升配套工艺

针对低产油井普遍存在供采不平衡、泵效低以及杆管偏磨突出等问题,研究开发了以小直径抽油泵、抽油杆防失稳技术、杆管减磨接箍技术和低产井优化设计技术等为主的低产井有杆泵高效举升配套工艺。采用该配套工艺既能充分发挥和协调油层的供液潜力及抽油设备的排液能力,又可以解决杆管失稳弯曲造成的杆柱冲程损失及偏磨问题,实现了小直径抽油泵的连续高效举升。现场170余井次的应用表明,采用该配套工艺,抽油泵平均泵效提高18%,免修期延长8月以上,收到了良好的应用效果。     

海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术研究

渤海油田稠油资源丰富,多元热流体吞吐与蒸汽吞吐等热采技术试验效果较好,但需采用注采两趟管柱予以实现,导致热采开发成本较高。鉴于此,通过举升工艺优选、管柱设计、井下关键工具设计、专用井口装置设计及地面配套工艺优选等研究,形成了海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术,实现了海上油田稠油注采一体化领域从0到1的突破。现场试验结果表明:该技术所用工具耐温性好,工作筒与机械式安全阀配合良好,打开灵活;工作筒下入顺利,内泵筒插入密封耐压20 MPa,符合技术要求。一体化工艺技术实施的总费用相比目前工艺降低幅度达60%,有助于实现海上稠油油田的规模化热采开发,经济效益与社会效益显著。     

液力驱动无杆泵排采技术在保-平10水平分支井的应用

保-平10水平分支井原采用有杆泵排采工艺,泵挂深度处在水平分支主井眼水平段,在生产中杆管偏磨问题较为突出,排采效率低,能耗高,经济效益差。该井前期生产中,杆管偏磨及煤粉堵塞等导致频繁检泵,检泵周期短,泵效低。经过反复论证,在上下行程换向、井口限压、煤粉自清洁、自携液举升4个方面进行创新设计。采用井口限压产生液力反馈驱动无杆泵下行程,避免水平井杆管偏磨; 推导出不同内层管自喷携液所需最小产气量,在后期产气量上升,产水量下降后实现向自产气携液举升的转换; 充分利用地层能量实现速度管携液自喷,降低能耗,降低生产运行成本,提高煤层气井生产的经济效益。     

XJFB型防偏磨抽油泵的研究与应用

为了解决有杆泵抽油井杆管偏磨及提高稠油井、高油气比井和大斜度井泵效的问题,研制开发了XJFB型防偏磨抽油泵.该泵采用机械阀和双柱塞的结构,柱塞与抽油杆柱不直接连接,游动阀为机械开启方式,抽油杆柱始终在拉应力状态下工作.在临盘油田65口井的现场应用表明,XJFB型防偏磨抽油泵,能防止抽油杆柱发生弯曲失稳及由抽油杆受压弯曲造成的杆管偏磨,有效解决了稠油井、高油气比井和大斜度井凡尔开关滞后的问题,提高了泵效.     

环空射流泵排采工艺在煤层气井中的适用性研究

目前,煤层气井的排水采气工艺采用了油田的有杆泵系统,存在泵阀打不开、卡泵、杆管偏磨等问题,制约了煤层气的开发。环空射流泵排采工艺具有许多优点,已在油田成功应用,特别适用于煤层气井。应结合煤层气井特点,简化地面设备,降低初期投资;改进射流泵结构,提高在小排量时的效率。     

钢质连续抽油杆在低渗透油田的应用

在低渗透油藏中,往往需要采用深抽甚至超深抽工艺开采,而目前普通抽油杆不能完全适应工艺的需要。对 钢质连续抽油杆性能进行了分析,重点介绍了钢质连续抽油杆深抽、防偏磨和提高泵效等特性。现场应用证明,在 低渗透油田采用钢质连续抽油杆能加深泵挂,减轻管杆偏磨,不同程度地提高泵效,延长油井检泵周期。     

斜井有杆泵诊断技术

针对斜井采油出现的抽油杆与油管之间、油管与套管之间磨损严重 ,抽油杆易脱扣 ,抽油泵易损坏 ,泵效低 ,检泵周期短等问题 ,开发了斜井有杆泵诊断技术 ,该技术的应用对及时了解深井泵的工作状况 ,诊断井下抽油杆柱不同深度的磨擦情况 ,优化设计杆柱组合等提供了理论依据 ,提高了斜井泵效 ,延长了斜井检泵周期 ,较好地解决了斜井生产、管理中的难题。     

延川南煤层气田排采井杆管防腐工艺

针对延川南煤层气田部分排采井因杆管腐蚀造成的检泵作业,开展了排采井防腐工艺的技术研究。分析了排采井的气体成分和地层产出水成分,研究了不同材质在不同水型条件下的腐蚀规律,并在此基础上找出了延川南区块杆管腐蚀的主要原因,优选KD-H03-1#型和KD-H03-2#型两种缓蚀剂。该工艺在Y3-40-24U等5口井开展了现场试验,措施后排采井日产液2.8 m3,日产气585.29 m3。结果表明:Ca Cl2水型下加缓蚀剂KD-H03-1#能延缓井下杆、管、泵的腐蚀,延长检泵周期,为延川南区块排采井的连续性排采提供了新的技术支持。     

定向井有杆泵抽油系统的有限元分析

定向井和水平井的井下装置发生故障的可能性比直井要大得多。如采用对直井的故障诊断技术对定向井进行诊断,势必带来较大的误差,甚至无法诊断。已有的一些对定向井有杆抽油系统力学分析中或只考虑杆管液三个系统的垂向一维振动,或只考虑抽油杆一个系统的三维振动。本文根据定向井井身为空间三维曲线的特点,考虑抽油杆、油管和环空液柱三个系统在生产过程中的三维空间振动藕合,对三个系统进行一定的简化,分别建立力学模型,全面分析,采用有限元法和有限差分法相结合的方法统一迭代求解,由井口实侧光杆示功图计算出较为准确的抽油泵的井下功图,为对其进行故障诊断提供了准确的依据。分析诊断结果与检泵结果符合良好。     

无油管采油技术的原理与应用

在常规有杆抽油方式中 ,用油管和抽油杆作为配套管柱 ,耗材多 ,泵效低。无油管采油技术为解决上述问题另辟了溪径。对无油管采油方式的工作原理和结构特点做了简要介绍。通过几口典型井例的分析指出了这一技术的适用范围和特点。该技术在胜利油田已推广应用近 2 0口井 ,平均提高泵效 1 8.1 % ,降低了生产成本 ,是一项提高油井开采效益的新工艺。     

大斜度井有杆泵举升配套技术的研究与应用

针对常规有杆泵在大斜度井中举升时,存在偏磨导致管杆断脱严重、杆柱下行阻力大和泵效低的问题,开发了新型有杆泵抽油配套技术。该配套技术采用偏置阀式抽油泵、钢质连续抽油杆和旋转井口装置等部件,并配套组成了大斜度井有杆泵举升工艺管柱。经500余口井的现场应用表明,采用该配套技术,平均泵效比常规抽油泵提高了5%～10%,检泵周期延长6月以上,举升效果明显。     

水平井有杆泵深抽工艺的设计与评价

有杆泵是当前工艺最成熟、应用最广泛的举升方式之一,在水平井中的应用规模也相当大。针对大庆外围深层低渗透油田水平井的特殊条件,介绍了包括差动式举升、新型大斜度抽油泵举升在内的几种新的有杆泵深抽工艺设计方案,并对新型大斜度泵设计和抽油杆扶正等关键技术进行了较详细说明。室内试验和现场应用表明,差动式举升和新型大斜度泵举升工艺具有泵效高、安全性强等特点,能够满足大庆外围油田水平井深抽的要求,并取得了很好的应用效果。     

宽幅电潜泵举升工艺在致密油水平井应用分析

近几年来,鄂尔多斯致密油藏得到了大规模开采,水平井是主要开采方式,其产量为初期高,中后期递减快。大多数致密油水平井从前期排液到后期稳定生产,需要不断调整泵径,以适应产量变化要求。为了研究致密油藏水平井全生命周期的新型举升工艺,探索排采一体化生产运行模式,在鄂尔多斯致密油油藏(长7层)选择7口丛式水平井,进行宽幅电潜泵无杆采油试验。试验表明:彻底消除杆管偏磨,井口占地面积较少,智能化控制程度较高。宽幅电潜泵可满足150～10 m³/d的产量变化要求,实现了排采一体化。但是,试验中也频繁出现堵转停机、过载停机、高温停机等故障。结合4口井的宽幅电潜泵机组拆检结果,从结蜡、结垢、井下异物、气体段塞等角度分析故障原因。为宽幅电潜泵举升工艺在致密油水平井中推广应用提供参考。     

有杆泵采油井工况的远程诊断

概述了基于信息网络的远程故障诊断技术的发展及应用,指出目前油田使用的有杆泵采油井工况诊断技术的优缺点,提出将网络技术与有杆泵采油井工况诊断技术结合起来,实现有杆泵采油井工况、故障的异地远程诊断,进一步降低油井管理成本,提高油井管理的科学性。采用基于Internet的编程思想,应用ASP和ADO技术,结合HTML语言实现了有杆泵采油井故障的远程诊断,该诊断模式将开发环境和应用环境区分开来,形成相互独立的2个系统,降低了对用户端的硬件要求,用户端为统一的浏览器,浏览器端只需1个浏览器和通用的软件平台就可以向用户提供风格一致的操作方式,实现了跨平台的系统应用。另外,可降低用户的维护、培训等费用,也方便了服务器端对远程故障诊断系统的不断升级和维护。     

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。