振動解堵增油裝置應用分析

惠振江

（大慶油田第七采油廠生產運行部，黑龍江 大慶163517）

1 引言。在油田開發的過程中，由于鉆井、壓裂等原因引起的各種雜質對油層的污染、地層本身的結垢和結蠟等，往往使油層滲透率降低，使油井產量下降，特別對低孔隙度低滲透或超低滲透巖層而言，產量下降更為嚴重。常規的方法是對油井酸化來解除這些堵塞，但用這種方式解堵的同時又會給油層帶來二次污染。因此，環保無害化的機械解堵方法以其強大的優勢跨入解堵增油技術行列。

2 振動解堵增油裝置的結構。振動解堵增油裝置是由正向單流閥、不銹鋼變徑活塞、反向單流閥、膠質密封器、主力篩管、輔助篩管、振動片組等組成。變徑活塞可隨套管形狀的變化而變化，且活塞塊磨損后，會自動向外擴張進行補充，這種結構設計，能保證長期與套管密封。

3 振動解堵增油裝置的原理

3.1 原理總論：HNW777-ES振動解堵增油裝置是利用油管柱周期性的彈性形變帶動連接于泵下的振動裝置作周期性的脈沖式往復運動，將系統內部持續作用的非振動能量轉化為波動能量，并通過聲波的方式傳導入油層，激勵油層發生振動，從而改善油層的滲流狀況，解除油層堵塞。

3.2 運動方式：在抽油機的工作過程中，井下油管中的液柱載荷隨上、下沖程交替作用在油管的下端部，使油管承受頻繁的交變載荷，產生周期性脈沖式伸長和收縮，帶動連接于泵下的振動裝置作周期性脈沖式往復運動。

3.3 能量轉換：在振動裝置縱向往復運動的過程中，環狀空間的高壓液體反方向撞擊振動片組及振動閥，激勵振動片組及振動閥產生振動，將高壓液體的撞擊能量轉化為波動能量，通過聲波的方式傳導入油層。HNW777-ES振動裝置振動片組的特殊結構保證了其轉化成的聲波是頻率為0.1-120HZ的低頻脈沖復頻波帶，完全覆蓋油層30-75HZ的固有頻率帶，導入油層的復頻波帶與油層固有頻率帶頻率相等，就必然引發油層共振，在油層近井形成振動物理場，疏通油道，解除近井地帶堵塞。

3.4 振動解堵增油裝置的機理。當抽油機上沖程時，油管彈性收縮向上運動，帶動機械

解堵采油器向上運動，撞擊滑套產生振動；同時，正向單流閥關閉，變徑活塞總成封堵油套環形油道，使油井底部形成負壓區，相當于對地層產生了一個強大的抽吸力。

當抽油機下沖程時，油管彈性伸長向下運動，帶動機械解堵采油器向下運動，撞擊滑套產生振動；同時，反向單流閥部分關閉，相當于對地層產生了一個反向的沖擊力。

油井內的機械解堵采油器就是利用油管柱周期性的彈性變形來產生周期性的上下往復運動，從而對地層產生抽吸、沖擊交替變換的活塞作用。油層內"粘連"的液滴和堵塞顆粒物受到這種頻繁地抽吸力和沖擊力擾動后，被迫脫離原位，最終，使不易移動的液滴開始流動，使"粘連"的堵塞顆粒物脫離油道，實現疏通油道、擴大油流增加原油產量的目的。

4 主要技術指標

5 現場應用效果分析

表2 措施效果對比表

表1 振動解堵增油裝置技術指標

HNW777-ES振動解堵增油裝置在大慶油田一廠共選取了4口井進行前期試驗，研究不同區域?不同油層性質井的適應性，確定適用范圍，單井具體情況見下表：

試驗自2003年9月11日開始實施，到2003年11月19日，已實施4口井，4口井均取得了一定效果，合計單井日增液93t，日增油9t，截止到11月底累計增油573t，增油效果見表2。

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6 經濟效益預測

平均單井減少熱洗次數和油井壓產創效益：統計一廠全廠每次熱洗時的費用（包括臺班費、燃油費、人工費），合計為0.1萬元，應用前每口井一年平均熱洗8次，應用后單井可減少6井次，平均單井日產油2.5t，單井因減少熱洗次數和油井壓產創效益為2.1萬元。

油井增產創經濟效益：防蠟器安裝前平均單井日產油2.5t，按增油率11.5%，計算年創經濟效益為10.35萬元。

抽油機節電創經濟效益：目前2口井平均產液31.4t，節電率31.35%，電費0.45Kwh/h元，安裝前每噸液耗電7.415Kwh/m3年節電為1.18萬元。

年創效益：2.1+10.35+1.18=13.63萬元

防蠟器投入費用2萬元，使用壽命為2年投入產出比為1：13.63。

結 論。（1）振動裝置對目前正常生產有一定增油效果，但從增油幅度看，近井地帶油層有一定污染的井效果最好，包括生產過程中造成的污染和泥漿壓井等情況的污染。（2）振動裝置對過渡帶井有效厚度越大，解除油層近井地帶污染堵塞的效果較好。（3）由于受聲波振源波及范圍（最佳范圍40米）的限制，油層越集中，效果越好。（4）振動裝置不適用下入油管錨和斜井。

[1]胡搏仲.機械采油配套技術，大慶、石油工業出版社，1998.

[2]賀信來.固體物理學實驗指導書.北京：北京科技大學出版社，1995.