動筒式出砂井生產管柱在錦采的應用

摘 要：錦州采油廠所屬油區已進入油田開發中后期階段，油井出砂日益嚴重，因出砂而導致修井不斷增加，修井成本不斷升高，采用動筒式出砂井生產管柱可解決油井出砂嚴重，砂卡頻繁造成油井多次檢泵的問題，并能保證大部分出砂油井不經任何防砂措施就能正常生產，極大地減少砂卡井數，節省作業費用，降低采油成本。

關鍵詞：錦州采油廠；出砂井生產管柱；動筒防砂泵；激光割縫篩管；現場應用分析；結論

前言

錦州油田油井開井數在1400口左右，出砂井占70%以上，而每年所有防砂措施井數在140井次左右，遠不能滿足油田生產的需要；同時對于地層能量較低、 出砂粒徑較小的油井，防砂后極易造成供液不足乃至停產，這給油田的防砂治砂工作帶來了新的難題。油田每年發生砂卡井在400井次左右，嚴重影響了油田的正常生產。如何保證大部分油井不采取防砂措施就能正常生產，是我們一直以來研究的課題。

1 管柱結構工藝原理及技術特點

1.1 管柱結構

出砂油井抽油管柱由動筒式防砂泵、激光割縫篩管、中心管、釋放管、釋放接頭、泄油器、脫接器、扶正體、連接體構成。

1.2 工藝原理

按設計方案下入出砂油井抽油管柱，抽油時含砂液體首先通過割縫篩管，大于割縫篩管割縫寬度的砂粒被擋在泵外，沉入沉砂口袋，小于割縫寬度的砂粒經割縫篩管進入泵內。進入泵腔內的砂粒在特殊結構的柱塞作用下不會在泵腔沉積，隨液流經游動凡爾排出泵外進入油管，在流動液體的作用下，部分砂粒排出油管，粒徑較大的砂粒沉積下來經泵筒與外管的環形空間沉入沉砂管，這樣保證了油井即使在停抽的情況下也不會發生卡泵現象，保證了油井在出砂比較嚴重的情況下也能正常生產，大大延長檢泵周期，極大減少卡泵次數。

1.3 技術特點

管柱集管外防砂和管內沉砂于一體，具有很強的抗砂卡能力；改變割縫篩管的割縫寬度，可擋住不同粒徑的砂，具有很強的適用性；對地層無傷害，尤其對低壓出砂油井的防砂治理更具優勢；管柱具有泄油裝置，可實現無污染作業。

2 主要配套工具

2.1 動筒式防砂泵

動筒式防砂泵主要由1、接頭； 2、外管； 3、出油接頭； 4、排出閥； 5、上扶正器； 6、保護接頭； 7、上刮砂結構； 8、柱塞； 9、泵筒； 10、吸入閥； 11、下刮砂結構； 12、補償管； 13、下扶正器； 14、交叉流道總成構成。

其主要特點為：徹底堵死了泵上沉砂進入泵腔的通道，解決了泵上沉砂而造成的卡泵問題；柱塞兩端設計具有等徑刮砂杯結構，保證了泵筒與柱塞在“無砂”條件下運動，改善了泵的工作環境，提高泵的使用壽命；系統采用大流道、流線型設計，并采用硬質合金球和球座，提高了凡爾系統的耐磨性，有利于提高整個管柱的使用壽命。

2.2 激光割縫篩管

激光割縫篩管起擋砂作用，將大于割縫寬度的砂粒擋在篩管外，減少進泵的砂量；同時液體經過篩管進入泵內。

3現場試驗效果分析

井例：千12-75-451，井段1088.3 m -1190.6 m。措施前為長柱塞沉砂泵，開井4小時就卡，2011年4月10 日下入該管柱，泵掛1143m（在油層中下部），沉砂管2根，未下割縫篩管，生產19天于4月30日卡。2011年5月8日檢泵，上提負荷48噸將管柱提出，泵下2根沉砂管及泵環空均被砂填滿，檢泵下入浮環式防砂泵，生產9天卡。該井下入的3種防砂泵都發生了砂卡現象，而出砂油井抽油管柱是在管柱部分被埋、2根沉砂管滿的情況下發生的。從該井3次檢泵周期和檢泵時的沖砂情況對比看出，砂油井抽油管柱的防砂卡能力最強。

試驗情況表明：出砂井抽油管柱具有很強的抗砂卡能力，能適應該油田出砂油井生產的需要。

4 經濟效益

現場試驗19井次，共投入60.8萬元，措施前平均檢泵周期35天，措施后平均檢泵周期77天，周期對比增油3803噸，節省檢泵次數65井次。原油價格按3000元/噸，生產成本800元/噸計算：

檢泵費用按1.5萬元/井次計算：

經濟效益=產出+節省檢泵費用-投入=3403噸×（3000-800）元/噸+65井次×15000元/井次-684000元=777.76（萬元）

投入產出比=68.4：777.76=1：11.37

5 結束語

出砂井抽油管柱配套工具結構設計合理，尤其是動筒式防砂泵結構獨特、新穎；出砂井抽油管柱成功地將防砂篩管用于具有沉砂結構的防砂泵上，屬國內首創；出砂井抽油管柱解決了砂卡的問題，大大提高了防砂生產管柱的抗砂卡能力；改變割逢篩管的割縫寬度，可擋住不同粒徑的砂粒；同時獨特的設計和采用高性能的材質，進一步提高了管柱的抗砂卡能力，提高了管柱的使用壽命，具有廣泛的應用前景。2010年-2012年現場試驗38井次，，措施前的平均檢泵周期35天，措施后平均檢泵周期77天，減少檢泵次數56井次，節省檢泵費用97.5萬元，創經濟效益777.76萬元，投入產出比1：11.37?，F場試驗表明：該生產管柱的抗砂卡能力優于目前十余種防砂泵的抗砂卡能力，消除了卡泵的現象，是出砂油井最理想的生產管柱。

作者簡介： 孫立軍（1968-），男，漢族，工程師，1991年畢業于遼油職工大學，采油工程專業，2004年1月畢業于華東石油大學。已從事油田井下工具的研究與應用21年，現錦州采油廠，工藝研究所采油室，主要從事井下工具和油井舉升的研究與應用。endprint

摘 要：錦州采油廠所屬油區已進入油田開發中后期階段，油井出砂日益嚴重，因出砂而導致修井不斷增加，修井成本不斷升高，采用動筒式出砂井生產管柱可解決油井出砂嚴重，砂卡頻繁造成油井多次檢泵的問題，并能保證大部分出砂油井不經任何防砂措施就能正常生產，極大地減少砂卡井數，節省作業費用，降低采油成本。

關鍵詞：錦州采油廠；出砂井生產管柱；動筒防砂泵；激光割縫篩管；現場應用分析；結論

前言

錦州油田油井開井數在1400口左右，出砂井占70%以上，而每年所有防砂措施井數在140井次左右，遠不能滿足油田生產的需要；同時對于地層能量較低、 出砂粒徑較小的油井，防砂后極易造成供液不足乃至停產，這給油田的防砂治砂工作帶來了新的難題。油田每年發生砂卡井在400井次左右，嚴重影響了油田的正常生產。如何保證大部分油井不采取防砂措施就能正常生產，是我們一直以來研究的課題。

1 管柱結構工藝原理及技術特點

1.1 管柱結構

出砂油井抽油管柱由動筒式防砂泵、激光割縫篩管、中心管、釋放管、釋放接頭、泄油器、脫接器、扶正體、連接體構成。

1.2 工藝原理

按設計方案下入出砂油井抽油管柱，抽油時含砂液體首先通過割縫篩管，大于割縫篩管割縫寬度的砂粒被擋在泵外，沉入沉砂口袋，小于割縫寬度的砂粒經割縫篩管進入泵內。進入泵腔內的砂粒在特殊結構的柱塞作用下不會在泵腔沉積，隨液流經游動凡爾排出泵外進入油管，在流動液體的作用下，部分砂粒排出油管，粒徑較大的砂粒沉積下來經泵筒與外管的環形空間沉入沉砂管，這樣保證了油井即使在停抽的情況下也不會發生卡泵現象，保證了油井在出砂比較嚴重的情況下也能正常生產，大大延長檢泵周期，極大減少卡泵次數。

1.3 技術特點

管柱集管外防砂和管內沉砂于一體，具有很強的抗砂卡能力；改變割縫篩管的割縫寬度，可擋住不同粒徑的砂，具有很強的適用性；對地層無傷害，尤其對低壓出砂油井的防砂治理更具優勢；管柱具有泄油裝置，可實現無污染作業。

2 主要配套工具

2.1 動筒式防砂泵

動筒式防砂泵主要由1、接頭； 2、外管； 3、出油接頭； 4、排出閥； 5、上扶正器； 6、保護接頭； 7、上刮砂結構； 8、柱塞； 9、泵筒； 10、吸入閥； 11、下刮砂結構； 12、補償管； 13、下扶正器； 14、交叉流道總成構成。

其主要特點為：徹底堵死了泵上沉砂進入泵腔的通道，解決了泵上沉砂而造成的卡泵問題；柱塞兩端設計具有等徑刮砂杯結構，保證了泵筒與柱塞在“無砂”條件下運動，改善了泵的工作環境，提高泵的使用壽命；系統采用大流道、流線型設計，并采用硬質合金球和球座，提高了凡爾系統的耐磨性，有利于提高整個管柱的使用壽命。

2.2 激光割縫篩管

激光割縫篩管起擋砂作用，將大于割縫寬度的砂粒擋在篩管外，減少進泵的砂量；同時液體經過篩管進入泵內。

3現場試驗效果分析

井例：千12-75-451，井段1088.3 m -1190.6 m。措施前為長柱塞沉砂泵，開井4小時就卡，2011年4月10 日下入該管柱，泵掛1143m（在油層中下部），沉砂管2根，未下割縫篩管，生產19天于4月30日卡。2011年5月8日檢泵，上提負荷48噸將管柱提出，泵下2根沉砂管及泵環空均被砂填滿，檢泵下入浮環式防砂泵，生產9天卡。該井下入的3種防砂泵都發生了砂卡現象，而出砂油井抽油管柱是在管柱部分被埋、2根沉砂管滿的情況下發生的。從該井3次檢泵周期和檢泵時的沖砂情況對比看出，砂油井抽油管柱的防砂卡能力最強。

試驗情況表明：出砂井抽油管柱具有很強的抗砂卡能力，能適應該油田出砂油井生產的需要。

4 經濟效益

現場試驗19井次，共投入60.8萬元，措施前平均檢泵周期35天，措施后平均檢泵周期77天，周期對比增油3803噸，節省檢泵次數65井次。原油價格按3000元/噸，生產成本800元/噸計算：

檢泵費用按1.5萬元/井次計算：

經濟效益=產出+節省檢泵費用-投入=3403噸×（3000-800）元/噸+65井次×15000元/井次-684000元=777.76（萬元）

投入產出比=68.4：777.76=1：11.37

5 結束語

出砂井抽油管柱配套工具結構設計合理，尤其是動筒式防砂泵結構獨特、新穎；出砂井抽油管柱成功地將防砂篩管用于具有沉砂結構的防砂泵上，屬國內首創；出砂井抽油管柱解決了砂卡的問題，大大提高了防砂生產管柱的抗砂卡能力；改變割逢篩管的割縫寬度，可擋住不同粒徑的砂粒；同時獨特的設計和采用高性能的材質，進一步提高了管柱的抗砂卡能力，提高了管柱的使用壽命，具有廣泛的應用前景。2010年-2012年現場試驗38井次，，措施前的平均檢泵周期35天，措施后平均檢泵周期77天，減少檢泵次數56井次，節省檢泵費用97.5萬元，創經濟效益777.76萬元，投入產出比1：11.37?，F場試驗表明：該生產管柱的抗砂卡能力優于目前十余種防砂泵的抗砂卡能力，消除了卡泵的現象，是出砂油井最理想的生產管柱。

作者簡介： 孫立軍（1968-），男，漢族，工程師，1991年畢業于遼油職工大學，采油工程專業，2004年1月畢業于華東石油大學。已從事油田井下工具的研究與應用21年，現錦州采油廠，工藝研究所采油室，主要從事井下工具和油井舉升的研究與應用。endprint

摘 要：錦州采油廠所屬油區已進入油田開發中后期階段，油井出砂日益嚴重，因出砂而導致修井不斷增加，修井成本不斷升高，采用動筒式出砂井生產管柱可解決油井出砂嚴重，砂卡頻繁造成油井多次檢泵的問題，并能保證大部分出砂油井不經任何防砂措施就能正常生產，極大地減少砂卡井數，節省作業費用，降低采油成本。

關鍵詞：錦州采油廠；出砂井生產管柱；動筒防砂泵；激光割縫篩管；現場應用分析；結論

前言

錦州油田油井開井數在1400口左右，出砂井占70%以上，而每年所有防砂措施井數在140井次左右，遠不能滿足油田生產的需要；同時對于地層能量較低、 出砂粒徑較小的油井，防砂后極易造成供液不足乃至停產，這給油田的防砂治砂工作帶來了新的難題。油田每年發生砂卡井在400井次左右，嚴重影響了油田的正常生產。如何保證大部分油井不采取防砂措施就能正常生產，是我們一直以來研究的課題。

1 管柱結構工藝原理及技術特點

1.1 管柱結構

出砂油井抽油管柱由動筒式防砂泵、激光割縫篩管、中心管、釋放管、釋放接頭、泄油器、脫接器、扶正體、連接體構成。

1.2 工藝原理

按設計方案下入出砂油井抽油管柱，抽油時含砂液體首先通過割縫篩管，大于割縫篩管割縫寬度的砂粒被擋在泵外，沉入沉砂口袋，小于割縫寬度的砂粒經割縫篩管進入泵內。進入泵腔內的砂粒在特殊結構的柱塞作用下不會在泵腔沉積，隨液流經游動凡爾排出泵外進入油管，在流動液體的作用下，部分砂粒排出油管，粒徑較大的砂粒沉積下來經泵筒與外管的環形空間沉入沉砂管，這樣保證了油井即使在停抽的情況下也不會發生卡泵現象，保證了油井在出砂比較嚴重的情況下也能正常生產，大大延長檢泵周期，極大減少卡泵次數。

1.3 技術特點

管柱集管外防砂和管內沉砂于一體，具有很強的抗砂卡能力；改變割縫篩管的割縫寬度，可擋住不同粒徑的砂，具有很強的適用性；對地層無傷害，尤其對低壓出砂油井的防砂治理更具優勢；管柱具有泄油裝置，可實現無污染作業。

2 主要配套工具

2.1 動筒式防砂泵

動筒式防砂泵主要由1、接頭； 2、外管； 3、出油接頭； 4、排出閥； 5、上扶正器； 6、保護接頭； 7、上刮砂結構； 8、柱塞； 9、泵筒； 10、吸入閥； 11、下刮砂結構； 12、補償管； 13、下扶正器； 14、交叉流道總成構成。

其主要特點為：徹底堵死了泵上沉砂進入泵腔的通道，解決了泵上沉砂而造成的卡泵問題；柱塞兩端設計具有等徑刮砂杯結構，保證了泵筒與柱塞在“無砂”條件下運動，改善了泵的工作環境，提高泵的使用壽命；系統采用大流道、流線型設計，并采用硬質合金球和球座，提高了凡爾系統的耐磨性，有利于提高整個管柱的使用壽命。

2.2 激光割縫篩管

激光割縫篩管起擋砂作用，將大于割縫寬度的砂粒擋在篩管外，減少進泵的砂量；同時液體經過篩管進入泵內。

3現場試驗效果分析

井例：千12-75-451，井段1088.3 m -1190.6 m。措施前為長柱塞沉砂泵，開井4小時就卡，2011年4月10 日下入該管柱，泵掛1143m（在油層中下部），沉砂管2根，未下割縫篩管，生產19天于4月30日卡。2011年5月8日檢泵，上提負荷48噸將管柱提出，泵下2根沉砂管及泵環空均被砂填滿，檢泵下入浮環式防砂泵，生產9天卡。該井下入的3種防砂泵都發生了砂卡現象，而出砂油井抽油管柱是在管柱部分被埋、2根沉砂管滿的情況下發生的。從該井3次檢泵周期和檢泵時的沖砂情況對比看出，砂油井抽油管柱的防砂卡能力最強。

試驗情況表明：出砂井抽油管柱具有很強的抗砂卡能力，能適應該油田出砂油井生產的需要。

4 經濟效益

現場試驗19井次，共投入60.8萬元，措施前平均檢泵周期35天，措施后平均檢泵周期77天，周期對比增油3803噸，節省檢泵次數65井次。原油價格按3000元/噸，生產成本800元/噸計算：

檢泵費用按1.5萬元/井次計算：

經濟效益=產出+節省檢泵費用-投入=3403噸×（3000-800）元/噸+65井次×15000元/井次-684000元=777.76（萬元）

投入產出比=68.4：777.76=1：11.37

5 結束語

出砂井抽油管柱配套工具結構設計合理，尤其是動筒式防砂泵結構獨特、新穎；出砂井抽油管柱成功地將防砂篩管用于具有沉砂結構的防砂泵上，屬國內首創；出砂井抽油管柱解決了砂卡的問題，大大提高了防砂生產管柱的抗砂卡能力；改變割逢篩管的割縫寬度，可擋住不同粒徑的砂粒；同時獨特的設計和采用高性能的材質，進一步提高了管柱的抗砂卡能力，提高了管柱的使用壽命，具有廣泛的應用前景。2010年-2012年現場試驗38井次，，措施前的平均檢泵周期35天，措施后平均檢泵周期77天，減少檢泵次數56井次，節省檢泵費用97.5萬元，創經濟效益777.76萬元，投入產出比1：11.37?，F場試驗表明：該生產管柱的抗砂卡能力優于目前十余種防砂泵的抗砂卡能力，消除了卡泵的現象，是出砂油井最理想的生產管柱。

作者簡介： 孫立軍（1968-），男，漢族，工程師，1991年畢業于遼油職工大學，采油工程專業，2004年1月畢業于華東石油大學。已從事油田井下工具的研究與應用21年，現錦州采油廠，工藝研究所采油室，主要從事井下工具和油井舉升的研究與應用。endprint