小井眼采油配套技术的研究及应用

临盘采油厂现有小套管井224口,小套管井受小井眼尺寸的限制,杆管泵举升配套工艺在生产中暴露出偏磨、提液及分层开采问题。为此,采油厂总结出了"四小"机采配套技术,并在此基础上对偏磨、提液及分层开采技术进行了攻关,形成了小井眼防偏磨工艺技术系列、不同规格小井眼井提液工艺技术系列以及127.0 mm以下不同规格小井眼封层工艺技术系列。设计加工的56.0、70.0 mm小井眼配套管式泵及配套脱接器、泄油器解决了101.6和114.3 mm套管井的提液问题;小井眼封层工艺先后在98.4、101.6和114.3 mm套管井上进行封层应用试验,措施有效率达到100%,取得了较好的增油效果。     

小井眼采油配套技术的研究及应用

临盘采油厂现有小套管井224口,小套管井受小井眼尺寸的限制,杆管泵举升配套工艺在生产中暴露出偏磨、提液及分层开采问题。为此,采油厂总结出了"四小"机采配套技术,并在此基础上对偏磨、提液及分层开采技术进行了攻关,形成了小井眼防偏磨工艺技术系列、不同规格小井眼井提液工艺技术系列以及127.0 mm以下不同规格小井眼封层工艺技术系列。设计加工的56.0、70.0 mm小井眼配套管式泵及配套脱接器、泄油器解决了101.6和114.3 mm套管井的提液问题;小井眼封层工艺先后在98.4、101.6和114.3 mm套管井上进行封层应用试验,措施有效率达到100%,取得了较好的增油效果。     

空心杆无油管举升技术

年前,胜利油田采油研究院研制的连续空心杆无油管采油技术在临盘采油厂LNQIX5井现场试验获得成功。这种连续空心杆用于无油管采油方式在国内尚没有先例。由于油田小套管井完井尺寸小,常规举升工艺适应性差,不能满足提液的要求,给原油生产造成很大的困难。     

小井眼连续空心杆无油管举升工艺管柱的研制

针对小井眼井完井套管尺寸小,采用常规举升工艺适应性差,不能满足提液要求的问题,研制了小井眼连续空心杆无油管举升工艺管柱,即采用连续空心杆替代常规抽油杆柱进行无油管举升。该工艺管柱对老油区加密和套损治理类油井具有很好的适应性,可有效解决大泵提液、深抽和防偏磨等问题,又能实现修井过程中的快速和高效作业。胜利油田LNQIX5井的现场试验表明,采用该工艺管柱后,最高日产液39 m3,最高日产油3.9 t,最低含水质量分数84.4%,最高泵效87%。该工艺管柱对于高效挖潜剩余油和提高采收效率等具有重要意义。     

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。     

小套管油井杆管偏磨治理工艺技术

油井高含水开发阶段，抽油机井杆管偏磨严重影响油井正常生产，采用塑料内衬油管治理杆管偏磨取得良好效果，但塑料内衬管壁厚3.4～4.5m，减小了油管内径，限制了能够下入的抽油泵型号，对于小套管油井或进行过套管补贴的油井，限泵径情况更加严重，影响抽油机井采油工艺方案的实施。涂层油管的涂层壁厚约0.7mm，对油管内径影响较小，论文研究采用涂层油管治理偏磨的工艺技术，开展了室内试验，优选出激光熔覆油管，进行的现场应用取得良好效果。     

套管采油井杆管偏磨机理研究

套管采油是无油管采油技术的一种，由于没有油管，节约了生产成本，提高了泵效，减少了杆管偏磨。但是一旦抽油杆柱与套管壁接触，其杆管偏磨更为严重。因此，对套管采油井杆管偏磨机理的研究有着十分现实的意义。     

连续空心杆举升性能及连接结构分析

采用连续空心杆代替油管进行采油,消除了油管尺寸的限制,下入的套管泵的尺寸可达56和70 mm,可以实现大泵提液;同时连续空心杆的强度大,且质量比常规杆的质量轻8%～18%,可以实现深抽。小井眼举升技术主要包括常规抽油机举升工艺、无油管抽油工艺和小套管无抽油杆油管举升工艺。通过抗拉和抗疲劳试验得出结论:连续空心抽油杆的机械连接方式比焊接方式能更好得满足连续空心杆的举升性能要求。     

投捞电缆式潜油螺杆泵技术研究及现场试验

新疆油田吉 ７井区采用平台定向井开发,初期采用游梁式有杆泵生产,杆管偏磨、断脱问题严重,检泵周期较短,泵效较低。自 ２０１５年开始引进试验了常规电动潜油螺杆泵举升技术,现场试验验证了这项无杆泵技术在防断脱、偏磨方面的独特技术优势对稠油开采的良好适应性,取得了较好应用效果。但是,动力电缆采用油管外捆绑的方式入井,起下管柱过程中易与套管内壁剐蹭损坏造成了一定的经济损失,修复后再利用存在性能和安 全风险。为解决这一问题,在国内外率先研制了投捞电缆式潜油螺杆泵技术,生产时将动力电缆从油管内下入井内与井下电机对接,在检泵时从油管内提出,实现了动力电缆的单独提下,从而避免了油管外捆绑方式产生的问题。新疆油田 ５口井的现场试验证明,井下电缆与电机对接、脱开可靠,电缆可多次重复投捞后依旧完好,可重复利用,达到了保护电缆的目的,具有广阔的应用前景。     

CD区块管杆偏磨机理分析与治理措施

CD区块管杆偏磨严重造成检泵周期短,制约着煤层气井的高效开发。为此,从区块井眼轨迹特征、杆柱力学分析和井筒流态等方面入手,分析了CD区块管杆偏磨机理及腐蚀机理,形成了以井斜数据、举升机型、产液量及液性、煤粉含量、工作制度为依据,适合于CD区块煤层气定向井举升管串的一套优化设计模板。该模板综合运用油管内衬、油管涂料、各类抽油杆及其配件扶正技术,同时结合煤层气排采设备选型与优化软件的应用,大幅延长了检泵周期,降低了修井成本,取得了良好的应用效果。最后建议加强区块单井产水能力的预测研究,为煤层气井举升管柱的优化设计提供依据。     

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。     

有杆泵偏磨机理探讨及配套工艺技术

有杆泵采油是石油工业传统而占主导地位的人工举升采油方式。而有杆泵偏磨是抽油机采油普遍存在的问题，主要是油管、抽油杆在上下冲程中的相互偏磨，造成大量油管、抽油杆直接报废，也是抽油机井维护作业的主要原因之一，同时也是抽油机井维护作业成本居高不下的主要原因之一。文中就有杆泵偏磨机理进行探讨，并结合现场实际提出相应的配套工艺技术。     

内摩擦副式抽油杆扶正器的研制与应用

常规抽油杆扶正器随着抽油杆运动,造成扶正器与油管内壁摩擦,磨损速度快,搅拌井筒内原油加剧原油乳化,在高造斜、大斜度稠油井其问题更加突出.文章研究了内摩擦副式抽油杆扶正器,其特点是摩擦副摩擦阻力小、扶正套相对油管内壁运动少、磨损慢.在胜利桩139陆上丛式井组应用16口井,检泵周期可延长200 d.     

冀东油田中斜度定向井防偏磨技术优化研究

冀东油田中斜度定向井管杆偏磨是油管刺漏和抽油杆断脱的主要影响因素,缩短了油井的检泵周期,增加了油井维护工作量,加大了生产成本。利用数理统计学方法,分析了影响中斜度井杆管偏磨的井斜角、冲次、沉没度及含水率等主要影响因素,确定了各因素导致杆管偏磨的技术界限。使用加重杆改善杆柱受力结构,对井斜大于35°的油井采用耐磨衬里油管、优化生产参数来降低杆管偏磨程度等方式,进一步完善了中斜度井管杆防偏磨工艺技术。推广应用该项技术以来,平均单井检泵周期延长250 d,生产维护费用节约5×104元/井次,为油井长期平稳生产提供了技术支撑。     

新型防脱防偏磨装置设计

抽油杆偏磨断脱是制约油田高效采油的关键因素。为节约采油成本,提高采油效率,提出一种新型防脱防偏磨装置。该装置兼具防偏磨、防脱扣、防砂卡和减阻的功能。通过杆柱受力分析、装置整体有限元分析与拉压试验和疲劳试验相结合,确定了中和点位置以及结构的安全可靠性,对扶正套外流场进行数值模拟分析,分析结果表明:流经扶正套的压力损失约为2.2 kPa;新型防脱防偏磨装置节流效应不大,压力损失小,能耗低,进一步验证了其过流能力。通过防偏磨试验和防脱扣试验确定了新型抽油杆防脱防偏磨装置工作性能的可靠性。新型防脱防偏磨装置能降低抽油杆柱的断脱率,可为相关设计和应用提供借鉴与参考。     

深斜井条件下三维杆柱力学研究及应用

随着深层油藏的开发和绿色油田的推进,深井、大斜度井、丛式井日益增多,复杂井眼条件下有杆泵井举升存在偏磨严重,检泵周期缩短的问题,杆管偏磨机理一直没有得到较好解决。考虑井眼轨迹、流体黏滞阻力以及扶正器的影响,建立了三维杆柱动力学模型,通过求解得到了三维侧向力的动态分布规律。计算结果表明,抽油杆中和点以下侧向力方向易发生周期性变化,解释了杆柱偏磨的原因;侧向力方向周期变化会引起的杆管碰撞,也是加剧中合点以下杆管偏磨的重要原因。定量分析了多个参数对侧向力的影响,为防偏磨生产参数设计提供了理论依据。     

非直井有杆泵深抽技术研究与应用

随着油田的开发,斜井、侧钻井、水平井等非直井在油田开发中起到越来越重要的作用,但由于井身结构的特殊性,限制了有杆泵的下入深度,严重影响了油井的生产能力,同时抽油井杆管偏磨,已成为非直井降低产量, 增加作业成本、增加杆管成本的主要矛盾。在对非直井泵挂下入深度影响因素分析的基础之上,以防偏磨为重点,通过调整扶正间距、优化杆柱组合及应用防偏磨旋转调整式采油井口装置、抗磨副、防失稳装置等技术配套,充分挖掘井筒潜能,成功的将泵下到了造斜点以下,实现了非直井的有杆泵深抽,为非直井有效开发提供了技术保障。同时通过工艺配套综合治理,达到有效减少偏磨,延长检泵周期目的。现场试验取得显著效果,对国内其他油田同类井的开采具有借鉴意义。     

小排量、高扬程潜油电泵机组设计及应用

针对深井、斜井采油工艺的需要,设计了小排量、高扬程潜油电泵机组。通过对电泵机组在斜井段的状态分析,在机组结构设计上进行了技术改进,并对机组关键部位的零部件进行优选和自行设计制作,增强了机组通过斜井段、在倾斜状态下运转的适应能力。下井前对机组排量、扬程、电流、电压等技术要求进行了室内验证。现场4口井应用表明,小排量、高扬程潜油电泵具有提液和延长检泵周期的效果,基本满足了深井、斜井、低产量井采油工艺的需要。     

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。     

抽油杆柔性减磨器的研制与应用

冀东油田近年来采用多种防偏磨技术并取得一定效果,但大斜度抽油泵井的检泵周期短、作业和材料更换成本增加的问题仍然很严重。通过建立抽油杆杆柱的力学模型进行受力分析研究,用柔性抽油杆取代常规抽油杆可减小杆柱所承受的摩擦力,进而研制了抽油杆柔性减磨器,该工具的上下2部分可以做小角度的相对转动。通过在抽油杆杆柱上加入抽油杆柔性减磨器,使杆柱在运动过程中与油管管柱轴线方向保持一致,减轻了杆管蹩劲现象,减小了抽油杆所受到的摩擦力。现场应用结果表明,该技术应用300 d,偏磨损坏的油管和抽油杆的长度由原先的各200 m分别减少到0.15 m、0 m,大幅度减少抽油机井杆管偏磨及因偏磨导致的检泵作业次数及作业和材料更换费用。