遼河油田水平井舉升技術研究與應用

孫振宇

摘 要：截止2013年底遼河油田水平井總數已超過1300口，廣泛應用于稀油、稠油、高凝油等多個油藏類型。由于水平井井身結構的特殊性，加之部分油井存在出砂、井底溫度高、液面低、井斜大、排液量大等問題，平均檢泵周期僅有220天。針對這些難題，遼河油田經過多年攻關，研發了水平井特種泵舉升技術、水平井替泥漿、氣舉、轉抽一體化技術，及相應的舉升配套工具及裝置，使水平井平均檢泵周期達到400天以上，為水平井技術在遼河油田的實施提供了強有力的技術支持。

關鍵詞：水平井 防偏磨 特種泵舉升 一體化舉升

中圖分類號：TE2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（a）-0077-01

遼河油田水平井舉升方式主要采用有桿泵和氣舉2種，其中有桿泵舉升占總井數的90%以上。氣舉主要應用于地層能量高、氣油比高的稀油區塊。遼河油田水平井大多數地層能量不足，泵要下在大斜度段，導致桿柱偏磨嚴重，針對這一問題，研發了水平井舉升系列技術，延緩桿柱偏磨、延長檢泵周期；對于采用氣舉的水平井，研制了能夠降低城區作業風險，減少壓井作業，減小地層污染，縮短完井周期的替泥漿、氣舉、轉抽一體化技術。

1 水平井有桿泵舉升技術

1.1 水平井有桿泵舉升優化設計技術

針對水平井有桿泵舉升的特點，采用有桿泵系統分析方法，優化有桿泵舉升設計，研發出具有自主知識產權的有桿泵舉升優化設計軟件1套，該軟件在實現RodStar功能基礎上，考慮了井筒壓力場、溫度場、地層壓力等更多因素，使最終的計算結果比以往軟件計算結果更加準確，應用其對水平井舉升進行防偏磨設計，計算出扶正器合理下放位置，減緩生產管柱的偏磨，統計8口因抽油桿斷/卡/脫而檢泵水平井，優化后平均單井延長生產檢泵周期34.5d，平均提高泵效5%以上。

1.2 水平井特種抽油泵

水平井特種抽油泵分為兩類：一類是針對特超稠油使用的重球擴孔泵，另一類是用在出砂井上的強開強閉泵。

1.2.1 重球擴孔泵

該泵是將原普通管式泵的凡爾進油通道擴孔加大，減少入泵阻力，同時采取重球的方式提高球的密封性和回位速度，該泵下入最大井斜40°，平均泵效48%，平均檢泵周期380天以上。

1.2.2 強開強閉泵

強開強閉抽油泵分為2種：一種是簡易強開強閉抽油泵；另一種是強開強閉柔性金屬泵。

簡易強開強閉抽油泵在游動凡爾和固定凡爾結構中加入適當的復位彈簧，起到凡爾關閉動作的輔助作用，該泵下入最大井斜50°，平均泵效55%，平均檢泵周期420天以上。

強開強閉柔性金屬泵柱塞采用完全獨立的多級密封單元結構，具有防氣鎖功能，在軸向和徑向均具有柔韌性，柱塞和泵筒之間的密封間隙為彈性間隙，密封單元結構短，不宜砂卡。該泵下入最大井斜80°，平均泵效68%，平均檢泵周期450天以上。

1.3 水平井有桿泵舉升防偏磨技術

1.3.1 抗彎防偏磨副技術

該技術就是將抽油桿與油管之間的摩擦轉變為抗磨副的滑套和摩擦桿之間的摩擦。滑套內壁具有堅硬耐磨層，摩擦桿外表面經熱噴涂處理具有較高的耐磨性，同時摩擦桿制作成空心桿具有高的抗彎性能，室內試驗表明，摩擦桿與磨檫副之間磨檫10萬次以上仍能正常工作。

1.3.2 固體潤滑式抽油桿防偏磨扶正器

該技術將固體潤滑劑黏著在扶正器的表面形成固體潤滑膜，在摩擦過程中，基材表面的固體潤滑膜會轉移到對偶材料表面，使磨檫發生在固體潤滑劑的內部，起到減小摩擦，降低磨損的作用，同時，扶正器的設計采取與油管同曲率的方法，減小局部磨檫。

2 水平井替泥漿、氣舉、轉抽一體化技術

針對地層壓力高、氣油比高、城區作業等特點，研發了水平井替泥漿-氣舉誘噴-轉抽一次管柱技術，該技術首先將整套氣舉閥總成和小外徑桿式泵密封短接隨替泥漿管柱一次下入井中指定深度，進行替泥漿、氣舉誘噴作業，若自噴則進站生產。若不能自噴不動管柱下入有桿泵轉抽生產。減少作業及壓井次數，減小對地層的污染，降低作業成本和城區作業井控風險。為了滿足現場應用要求，對氣舉工作筒進行了系列化設計，形成了108mm、118mm、127mm三個系列，對小外徑桿式抽油泵也進行了系列化設計，形成了38mm、44mm兩個系列，該技術原理如圖1所示。

3 技術應用情況與效果評價

3.1 水平井有桿泵舉升技術應用情況

截止2013年底水平井有桿泵舉升技術在遼河油田累計應用520井次，平均泵效達62%，較普通抽油泵提高泵效19.36%，泵掛深度最大井斜達到79.72°，平均檢泵周期由2009年的200天提升至440天。水平井防偏磨技術累計應用108井次，施工成功率100%，平均延長檢泵周期60天以上，節省作業費用1400×104元。

3.2 水平井替泥漿、氣舉、轉抽一體化技術應用情況

截止2013年底水平井替泥漿、氣舉、轉抽一體化技術現場累計應用102井次，節省作業費用750×104元，增油13080t。

4 結論

（1）水平井舉升技術在遼河油田累計應用628井次，延長了平均檢泵周期，提高了抽油泵泵效，基本滿足了水平井舉升的生產需求。

（2）水平井替泥漿、氣舉、轉抽一體化技術起到簡化投產作業程序，有效的規避城區作業井控風險，減小油層污染的作用。

參考文獻

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