雙作用液流采油技術(shù)

周凌希（中國(guó)石油大學(xué)，北京 100000）

1 概述

我廠一些邊遠(yuǎn)稠油區(qū)塊的油井由于無(wú)法摻油、摻水，常因油稠造成泵漏、卡泵、供液不足問題；同時(shí)部分稀油井結(jié)蠟嚴(yán)重，影響油井產(chǎn)量。還有水平井、斜井存在偏磨導(dǎo)致桿脫檢泵也時(shí)有發(fā)生。當(dāng)前解決這些難題的普遍方法是采用電加熱技術(shù)。然而，當(dāng)前空心桿越泵電纜加熱及雙脈沖智能電加熱存在工序復(fù)雜，難于管理，耗電高的缺點(diǎn)。根據(jù)歷年不完全統(tǒng)計(jì)，每年由于油稠造成檢泵50余井次；蠟卡檢泵14井次；偏磨造成桿斷18井次。目前我廠所有水平井用泵泵掛較淺只能位于垂直段，造成水平井生產(chǎn)時(shí)效性降低，尤其低滲區(qū)塊水平井由于泵掛較淺，造成供液差而導(dǎo)致油井生產(chǎn)時(shí)間短。

2 技術(shù)介紹

雙作用液流采油技術(shù)，是以液壓流傳輸動(dòng)力的液壓采油系統(tǒng)。液壓介質(zhì)可采用水和井口出口混合液體，液壓動(dòng)力傳送可靠性好，操作簡(jiǎn)單靈活，節(jié)省能源。工作時(shí)，從井口到井下泵頭，沒有上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的抽油桿。乏液在井下抽油泵出口混合，加大井筒流量，使稠油以水包油的狀態(tài)舉升出井口，砂可隨較大流量的液體，被帶出井口。井下工作機(jī)組的雙作用泵和馬達(dá)同軸，泵效高。

3 結(jié)構(gòu)原理

地面動(dòng)力泵把粗過濾的水和井口混合液進(jìn)行加壓，加壓后的液壓流，沿動(dòng)力液管下至井下工作系統(tǒng)，經(jīng)雙復(fù)合式換向閥分配給雙作用馬達(dá)，雙作用馬達(dá)在液壓流的作用下，把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，雙作用泵和雙作用馬達(dá)同軸，在雙作用馬達(dá)的帶動(dòng)下，泵腔實(shí)現(xiàn)吸油舉升。工作后的乏液，在泵出口附近排出與泵出口井液混合，井液、乏液的混合液體，從井口出口排出進(jìn)入井場(chǎng)油水粗分離器，粗分離后的水再進(jìn)入地面動(dòng)力泵加壓，送入井下，粗分離器分離后的油沿管道進(jìn)站。

4 主要技術(shù)參數(shù)

作為我廠第一口雙作用采油系統(tǒng)試驗(yàn)井，在選井之初，主要是本著盡量保證該技術(shù)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為以后進(jìn)一步改進(jìn)提供必要的基礎(chǔ)參數(shù)和第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。主要符合以下幾點(diǎn)要求：

4.1 普通稠油直井（粘度在20000MPa·s以下）；

4.2 正常生產(chǎn)液量在20m2左右，含水在80%以上；

4.3 泵掛在1000米以內(nèi)；

5 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

該技術(shù)創(chuàng)新主要有以下幾點(diǎn)：

5.1 該系統(tǒng)沒有上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的抽油桿，解決有桿泵存在的各種卡泵問題以及斜井、水平井存在偏磨問題，同時(shí)不存在由于抽油桿因井深而拉長(zhǎng)導(dǎo)致泵效降低的現(xiàn)象。目前我廠水平井泵掛只能下到垂直段，如果采用該泵就可直接下到水平段可以大大提高水平井的產(chǎn)能。

5.2 雙作用液流采油系統(tǒng)使稠油以水包油的狀態(tài)舉升出井口，砂礫也可隨較大流量的液體，被帶出井口。可以取代空心桿電加熱實(shí)現(xiàn)稠油冷采，有效地解決了油稠產(chǎn)生的泵漏和出砂卡泵的問題；

5.3 該系統(tǒng)具有雙作用泵的特點(diǎn)，活塞上下運(yùn)動(dòng)過程均可平穩(wěn)出液。吸入端以恒定流連續(xù)進(jìn)液，避免了常規(guī)抽油泵的脈動(dòng)干擾，有利于抑制地層出砂。

5.4 同普通抽油機(jī)相比具有能耗低、易管理的特點(diǎn)。如果需要進(jìn)行調(diào)參，采油工只需調(diào)節(jié)變頻器電流就能輕松調(diào)參，大大地降低了采油工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

6 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

錦45-40-26井為該系統(tǒng)試驗(yàn)的第一口井，2009年8月8投入運(yùn)行，系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行60天，完成系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)的錄取工作，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)要求。2009年11月3日正常起出，檢測(cè)井下工作組運(yùn)行磨損情況。經(jīng)檢測(cè)，該泵運(yùn)動(dòng)部件以及相應(yīng)的開關(guān)均未見磨損損壞的現(xiàn)象，完全適合長(zhǎng)期使用。

錦45-40-26井運(yùn)行參數(shù)表

7 結(jié)語(yǔ)

7.1 45-40-26井為雙作用液流采油系統(tǒng)第一口現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井，試驗(yàn)較為成功，其井下泵與馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)正常、地面設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好。

7.2 該項(xiàng)技術(shù)用于稠油加熱將會(huì)取得較好的應(yīng)用效果，動(dòng)力液加熱循環(huán)是較好的解決稠油入泵難、舉升難的方法。

7.3 從其動(dòng)力液的加熱溫度來(lái)看，如用于稀油井清防蠟，會(huì)非常有效。因動(dòng)力液不斷往復(fù)循環(huán)，把熱量不斷傳送給舉升上來(lái)的井液，提高井液溫度，可實(shí)現(xiàn)全井段清蠟。

7.4 該系統(tǒng)沒有井下往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，對(duì)于井斜較大的油井（尤其水平井），可防止偏磨，保證該類井的正常生產(chǎn)，效果良好。

[1]馮耀忠.小排量采油系統(tǒng)[J].石油機(jī)械，2008(06).

[2]談金福,馮挺.關(guān)于采油系統(tǒng)困頓的幾點(diǎn)思考[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，1990(02).

[3]孫紅霞,儀垂杰,周揚(yáng)民.采油系統(tǒng)能耗分析研究[J].青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008(05).