低压井负压连续冲砂工艺技术研究与应用

针对目前国内冲砂技术存在因过多停泵造成井筒砂重新沉到井底造成二次危害、冲砂技术不能实现负压或负压不连续的问题,研究了低压井负压连续冲砂工艺技术。论述了该技术的工作原理、参数优化及工具设计等。通过现场试验证明,该技术可以实现连续负压冲砂,有效解决因为停泵造成井筒砂重新沉积的问题,具有很好的应用前景。     

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%。     

江汉油区井筒负压清砂技术的应用

江汉油区历经多年开采,受油井含水高、地层压降大等不利因素的影响,地层亏空、负压严重,油井普遍严重出砂。而常规水力冲砂技术往往造成入井液大量漏失进入地层,使冲砂液不能建立循环,同时还可能造成严重的地层伤害。低密度泡沫液冲砂技术的使用受到地层压力系数的限制,压力超低井冲砂成功率不高。鉴于此,江汉油区改进了水力喷射负压冲砂工艺技术,通过优选封隔器及优化设计同心双管结构等,实现了地层压力超低油井的有效清砂。同时,通过自主攻关研究机械负压捞砂工艺技术,设计了Ф90mm小口径捞砂泵以及多种捞砂锥,在负压、水敏等出砂油井应用效果良好,有效克服了这类井的井筒清砂难题,同时取得了多项捞砂技术突破。     

防砂埋套管水力喷射泵研制

水力喷射泵具有独特的井液举升特点,适用于斜井、高温、稠油、出砂、结蜡和腐蚀等复杂情况的油井[1]。但用于携排砂生产,易发生埋封隔器造成油井大修。针对水力喷射泵应用于携砂采油存在的技术缺欠,研制了防砂埋套管水力喷射泵。分析了其它水力喷射泵的技术缺欠,提出了从套管注动力液、液力起下泵芯的技术思路,进行了泵研制和室内实验,介绍了套管水力喷射泵的结构、技术原理、技术特点及现场排砂采油应用情况。通过14井次试验表明,防砂埋套管水力喷射泵具有以下技术特点:工作特性符合普通射流泵的特性曲线、液力投捞泵芯,调整泵性能参数、可正洗井,清除油管结蜡、可随时录取油井生产流压、可有效避免地层砂埋封隔器及采油管柱等技术优点,适应含砂小于8%油井,最大排量150m3/d,泵使用寿命大于90d。     

低压井负压冲砂强制排砂技术

油田开发后期,由于长期开采,油层压力逐渐降低,造成冲砂作业过程中冲砂液大量进入油层,污染油层,造成油井近井地带渗透能力降低,影响油井生产。地层砂在冲砂过程中,随冲砂液大量返回油层,生产时随井液流到井筒,出现卡泵和埋油层情况,造成频繁作业,严重影响油井生产时率。为改善常规冲砂工艺冲砂液大量漏失的状况,研究了低压井冲砂强制排砂技术。该工艺实现了一次管柱强制排砂和负压冲砂,冲砂时井底压力小于油层压力,可快速建立循环,抑制冲砂液漏入油层,达到彻底排砂、冲砂和保护油层的目的。矿场试验表明,该技术适用于欠平衡井,可有效减少或避免冲砂液漏失问题,冲砂效率高。     

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.     

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。     

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。     

辽河油区水平井负压冲砂技术

辽河油区水平井地层压力低,主要采用常规带压冲砂的方式替出泥浆,存在地层中钻井泥浆替出困难的问题,造成地层污染,严重影响油井采油.针对这些技术难题,采用同心双管冲砂管柱,井下采用反循环水力喷射泵,实现水平井负压冲砂、负压替出泥浆,为水平井采油技术实施提供技术支持,对于提高区块出砂的采收率具有重要意义.     

钻进捞砂泵的研制及应用

为了有效解决低压漏失井的井下清砂问题，研究开发了一种具有钻进功能的捞砂泵。主要由井下抽砂泵、储砂筒、动力钻具3部分组成。钻进捞砂泵利用修井机为动力，上下提放油管，将砂子抽至储砂筒内，从而达到井筒清砂的目的。配套的动力钻具具有旋转钻进功能，捞砂迅速彻底。经现场62井次应用，施工简便，清砂成本低，消除了水力冲砂液漏失对低压油层的伤害，捞砂成功率高，特别适用于坚硬砂层的捞砂作业。     

真空回位增压抽砂泵研制及在煤层气井应用

煤层气井采用排水降压采气工艺,由于井底压力很低,不适合采用常规的水力冲砂工艺,只能采用捞砂泵抽取井内颗粒物。油井中常用的捞砂泵在煤层气井中使用时,由于液面较低、颗粒物量大,其工作效率很低,且很难将糊状煤粉清理干净。介绍了真空回位增压抽砂泵的结构,计算了吸入压力、最大排出压力、活塞回位力、理论排量。该泵的作业效率高,成本低,适用于煤层气井捞砂作业,在水平井中的优势显著。     

高效井底抽砂泵及其配套管柱

针对出砂油井 ,尤其是地层能量较低负压汲水较严重、油层对洗井液较敏感的油井 ,采用传统循环液体冲砂工艺携砂时存在污染油层、冲砂效果不佳及对油井产生负面影响等问题 ,成功研制了一种施工工艺简单、清砂效率高、对地层无伤害的高效井底抽砂泵及其配套管柱。现场 5井次的使用证明 :该抽砂泵及其配套管柱具有独特的清砂结构特点 ,能在无流体循环的情况下 ,达到快速彻底清除井底沉砂之目的 ;能使油井内各相保持原有的相对平衡 ,不污染油层和地面环境 ;省去了普通抽砂管柱抽砂时必须起下管柱等作业 ;特别适用于地层压力低、负压汲水严重的油井清砂 ,因而具有广阔的应用前景     

封闭式负压抽油泵的研制与应用

封闭式负压抽油泵是一种运用全新设计理念研制成功的新型抽油泵,与普通抽油泵相比,其明显区别是没有固定阀,进液孔在泵的侧壁。其显著优势是进液通道较大,产液入泵较易,有利于稠油井生产;阀漏失几率较小,泵的使用寿命较长。室内及现场试验表明,该泵对稠油井、易出砂井有较强的适应性,可有效提高长停井措施有效率,延长油井免修期,提高稠油井产液量。     

CYBS系列防砂卡抽油泵在百色油田的应用

在百色油田不同断块的两口油井中, 采用ＣＹＢＳ系列动筒式防砂卡抽油泵进行了携砂、防砂卡和延长有效生产周期的生产试验。试验结果表明, 使用该系列防砂卡抽油泵后, 在泵径相同的情况下, 日产液量明显增加, 泵的沉没度显著下降, 平均生产周期大幅度延长。该系列防砂卡抽油泵适用范围广, 对主要为细粉砂、泥质含量大的出砂油井均可使用, 对斜直井也有较好的适用性。可像常规管式抽油泵一样进行洗井作业, 并解决了油井出砂引起的砂卡、砂堵等采油工艺难题; 操作简便易行, 管柱、杆柱结构简单, 起下作业方便, 具有良好的工作可靠性和重复作业性。     

套保油田低能量井井底砂清理技术

油田生产中,经常出现井底砂埋现象,影响采油或注水,通常的做法是下光管冲砂,但这种方法在井底压力较低时可能造成井口不返液及冲起的砂液回灌地层,影响清砂效果甚至可能造成清砂作业失败.因此,研究采用保护油层封隔器冲砂技术,来解决这一问题.应用该技术能快速建立起循环,并可将砂子全部冲至地面.另外,为防止冲砂液对地层造成污染,研究了专用抽砂泵,其现场应用操作简单、使用设备少,是一种低成本、高效率的清砂方法.     

长塞环封防砂泵的研究与应用

地层出砂是影响油井正常生产的重大因素之一,排砂工艺是针对细粉砂在机采井上采取的一种防砂 工艺,防砂泵是目前主要的排砂工具。为提高排砂工艺水平,增加排砂工艺系列,研究应用了新型防砂泵--长塞 环封防砂管式泵,根据现场应用,结果证明这种泵有较好的防砂作用,同时可有效地提高泵效。     

浸入式抽稠油泵及其配套工艺

阐述了浸入式抽稠油泵的结构及其抽稠油原理。其抽油特点是：1．改变了普通泵的进油方式，将稠油吸入泵腔变为柱塞浸入稠油；2．进油通道大、阻力小；3．采用液力反馈技术，将油、套管之间的液柱压差转化为抽油杆柱的下行动力；4．配套工艺可实现一次管柱注采循环生产，不配泄油器自动泄油，正、反向洗井和压井，不动管柱实现大排量冲砂。     

泵下锚定反洗技术

辽河油田地层压降快,供液能力差,部分井需要加深泵挂,但泵挂加深后,常规的泵上锚定和泵下反洗技术难以实现.针对这些情况,开展了泵下锚定反洗技术研究.研制了液压坐封GY241型锚定器和"自封与压缩胶筒"双重密封的ZY331型反洗封隔器.解决了深井中施工管柱热洗时的断脱问题,阻止了管柱的伸长与缩短,提高了泵效,防止了洗井液倒灌进地层造成油层污染.现场应用30井次,施工成功率100%,实现了深井泵下锚定与反洗技术的突破,具有良好的应用前景.     

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。