低渗透油藏水平井深抽工艺技术探讨

近年来长庆油田开始规模应用水平井开发低渗透油藏,由于受常规抽油泵工作倾角局限性以及抽油杆、油管偏磨问题限制,目前大多数水平井采取抽油泵-抽油机方式在直井段生产,不能满足水平井深抽,降低流压的要求,充分发挥长水平段生产潜力,研发了抽油泵深抽及配套防偏磨工艺。现场试验表明:改进的抽油泵在倾角80°井段工况正常,实现了水平井接近水平段深抽,获得了明显的增产效果,有较好的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

抽油机井杆管泵防偏磨措施及配套工具选择

通过分析杆、管、泵偏磨的原因,提出了防偏磨的具体措施及配套工具选择方案:(1)在井筒和管柱方面,应根据具体情况合理安装油管扶正器、油管旋转器、油管锚,或使用氮化防腐油管,加装尾管;(2)在抽油杆柱设计方面,应根据杆的磨损情况合理确定扶正器数量,考虑使用防偏磨抽油杆、加重杆或短尺寸抽油杆,还可采取喷焊耐磨接箍与氮化防腐油管配合使用;(3)在抽油泵的选择和使用方面,建议合理选择泵类型、泵间隙,配套使用环阀;(4)合理确定抽油机工作制度。     

水平井泵挂加深方法研究与应用

为了避免油井抽油杆偏磨,水平井抽油泵主要下在直井段,然而抽油泵普遍存在下泵浅,油井产能无法发挥的问题。为此,开展水平井抽油泵泵挂加深方法研究非常必要。通过理论计算井斜角与凡尔关闭时间,确定抽油泵泵深对井斜角的适应性。通过理论计算给出水平井抽油杆扶正器优化结果,为水平井防止偏磨措施提供了理论支撑。通过开展导向泵试验和常规泵加深试验,降低了井底流压,有效提高了试验井产量,共创经济效益199.1万元。     

数控往复式潜油电泵水平举升工艺

大庆外围油田水平井为中深、低渗透水平井,举升方式主要为抽油机有杆泵举升.受水平井井身结构限制,有杆泵举升杆、管偏磨问题无法根本解决,同时有杆泵举升无法实现水平井水平段举升,水平井产能得不到有效发挥.为进一步降低油井流压,实现水平井水平段举升,研究了数控往复式潜油电泵水平举升工艺.开发设计了外径为99 mm的小直径高弹性永磁直线电机、适合水平举升要求的水平抽油泵和冲次可在0.1～9 min-1进行调整的变频控制系统.室内实验及现场试验表明,直线电机的推力可以达到23 kN,油井泵效达到90 %以上.数控往复式潜油电泵水平举升工艺能够满足水平井水平段举升要求,是中深、低产水平井人工举升技术今后发展的方向.     

泄油式油管补偿器的研制与应用

顶封油井抽油过程中,抽油杆带动抽油泵上下往复运动,抽油泵上部的液柱载荷交替作用在抽油杆和油管上,使抽油杆、油管产生蠕动伸缩甚至使油管发生变形,油管变形会导致油管和抽油杆之间发生偏磨,管杆长时间偏磨容易造成顶封油井频繁躺井和作业、油井免修期降低和作业成本增加,严重影响了油井正常生产和经济效益,目前顶封井抽油管柱中配套油管补偿器以减缓管柱偏磨是顶封油井防偏磨工艺主要手段之一。针对现行油管补偿器工艺结构复杂、制作成本较高以及工艺上存在不满足作业现场清洁生产要求的现状,通过重新设计油管补偿器结构,增加油管补偿器泄油通道,研制出一种新型泄油式油管补偿器。这种补偿器具有结构简单、造价低廉等优点,同时解决现有技术中补偿器上部油液洒落地面造成环境污染的问题,满足了石油行业清洁生产要求。     

斜井有杆泵采油杆管防偏磨自润滑工艺管柱技术

针对斜井有杆泵采油系统杆管偏磨问题提出了采用封隔器、分离器、抽油杆脱接器、泄油器、抽油杆扶正器、润滑剂共同组成的自润滑工艺管柱。现场应用表明:能够有效地防止斜井、直井及其他复杂结构井在采用有杆泵采油时的杆管偏磨问题,大大延长了油井的检泵周期,同时也能有效地解决油井中砂、蜡、水对抽油杆偏磨的影响,充分保护抽油杆和油管,增加抽油杆和油管的使用寿命,为用户带来显著的经济效益。     

抽油杆助抽扶正器研制

为防止抽油杆管偏磨,提高泵效,延长井下抽油系统的使用寿命及检泵周期,研制了一种抽油杆助抽扶正器。将多个抽油杆助抽扶正器连接在抽油杆柱中,每一个抽油杆助抽扶正器相当于装在抽油杆上的可以开合的柱塞。下冲程时自动打开,上下畅通,只起扶正、防偏磨作用;上冲程时自动闭合,形成多个在油管中的大直径柱塞,随抽油杆一起上升,分担了作用在抽油泵柱塞上的压差,从而减少了柱塞与泵筒之间的漏失与磨损,可提高井下设备的寿命,延长检泵周期。