冀东油田深斜井深抽技术研究与应用-终稿(1)

冀东油田深斜井深抽技术研究与应用

周秀芬 许晶晶 彭丙军姜卫中

1-冀东油田钻采工艺研究院 河北唐山 063000

摘要:冀东油田中深层油藏天然能量低,深斜井所占比例超过90%。深斜井中能量不足、动液面低、偏磨严重等问题直接影响了抽油机井的泵效和检泵周期。通过采用长冲程、低冲次、高强杆、加重杆优化设计以及合理的综合防偏磨、防气等配套工艺,形成了深斜井深抽配套工艺技术。近3年来应用深抽配套工艺396井次,泵挂处最大井斜为61°,平均泵深从2063m增加到2280m,增加了217m,泵效提高了11.2%,平均检泵周期达到了317天,延长了95天,最长检泵周期达到637天,取得了较好的应用效果。

关键词:深斜井 深抽 配套 泵效 检泵周期 1引言

近年来,随着油田开发的不断深入,中深层低压低渗油藏,单井产量低,油层埋藏深,动液面低,常规深抽技术存在着下深限制、杆管偏磨、油层污染、泵效低等问题,直接影响中深油藏抽油机井的泵效和检泵周期。因此,有必要开展深斜井深抽配套技术研究,以满足冀东油田中深油藏开发要求。围绕 “满足深斜井长冲程、低冲次工作参数,防偏磨、耐高压”为中心,进行了深抽配套技术攻关工作,从地面抽油机、抽油杆、防偏磨工具、抽油泵等进行了优化选择配套,形成了适合冀东油田深斜井深抽的采油技术,并全面推广,取得了一定成果,泵效稳步提高,检泵周期逐年延长。 2 影响深斜井深抽的因素

(1)油藏埋深大

中深油藏埋深一般在2700-4500m,多为低产井,单井日产液低,动液面深。 (2)井身轨迹复杂

冀东油田1131口深斜井统计结果表明,泵挂处的最大井斜角平均为 15.8°,三段式和五段式油井分别占58%和32%。详见表1、表2。

表1 冀东油田深斜井不同井斜与井数关系表

最大井斜角(度) 井数 百分率,% 0~10 559 49 10~20 168 15 20~30 156 14 30~40 147 13 》40 101 9 合计 1131 100 1

1

1

1

类型 井数 百分率 表2 冀东油田深斜井井身结构分类统计表 三段式 四段式 五段式 660 58 107 9 364 32 总计 1131 100 (3)深斜井受力情况复杂

通过对比23口深斜井杆柱理论计算与示功图显示测量值发现:杆柱最大载荷的理论计算值一般比实际值小5.4KN。最小载荷的理论计算值一般比实际值大13KN。这23口井的实际下行阻力平均值为16.14KN,比理论计算下行阻力平均值6.25KN 大9.89KN。

120理论值100实际值最大载荷,KN80604020018070理论值实际值605040302010012345678910111213深斜井序列号14151617181920212223234567891011121314151617181920212223最小载荷,KN 图1 深斜井抽油杆断裂井杆柱最大载荷与最小载荷的理论与实际值对比

70理论值60实际值下行阻力,KN504030201001-10234567891011121314151617181920212223-20深斜井序列号 图2 深斜井抽油杆断裂井的下行阻力的实际值与理论计算值的对比

(4)忽视加重杆的作用

通过对2008年23口抽油杆断裂井调查发现,仅有5口井使用了加重杆,占21.7%。同

时,由于下行阻力的理论计算值与实际存在误差,加重杆设计的长度也不够,造成加重杆的重量小于实际下行阻力,不能完全平衡下行阻力,导致杆柱下行弯曲,不能真正发挥加重杆的功用。

3 深斜井深抽配套工艺 3.1长冲程抽油机

(1 )JPCYJD型直线抽油机

JPCYJD型长冲程智能抽油机采用智能控制电机正反转来实现光杆的往复运动,电机通过减速箱、主动轮、导向轮、悬臂梁及井口胶带将动力传给光杆做往复运动,同时采用自动控制技术将整机进行机电一体化设计,实现抽油机冲程冲次实现智能化无级调整。其最大冲程为7m, 抽油杆上行速度、下行速度可以分别进行调整,较好地适应油井工况的要求;平衡的调节简单方便,平衡度达到90%以上。 (2)皮带抽油机

皮带型抽油机有吸收振动的作用,又可均速运转、换向时瞬间加速。冲次慢,使得机、杆、泵的惯性载荷、动载荷减小,可减小抽油杆、油管的磨损,延长油井免修期,泵效高、工况好;平衡效果好,调整平衡方便,所需电机功率小,省电30%~50%,节能节电效果好。 3.2深斜井抽油泵

(1)柔性金属抽油泵

柔性金属泵是以有杆往复泵采油系统为基础,设计上允许砂粒进入泵内任何空间;采用软-硬摩擦副实现柱塞与泵筒之间的零间隙密封;应用特殊的密封结构实现液力自紧密封及磨损量自动补偿;研制的软密封非金属材料可将进入密封间隙的砂粒包容,形成良性磨擦机理,具有高耐磨、耐高温、耐腐蚀的特点,且通过试验得出它具有一定的携砂能力;多级浮环结构相互完全独立、强开强闭。

(2)倒置加固深抽管式泵

采用倒置悬挂泵结构,双固定阀结构;泵筒采用加厚泵筒,增加泵筒强度;外管保护泵筒,同时承受液柱重量;游动阀、固定阀副中一套采用硬质合金材料;泵筒采用加长泵筒,避免了深井开口阀罩易断裂的事故。

(3)斜井泵

普通抽油泵在斜井段工作,游动阀、固定阀关闭迟缓,影响泵效。斜井泵与常规抽油泵结构相似,但泵筒为加厚泵筒,以增加其强度,且内孔作镀铬处理;柱塞采用高硬度柱塞,

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