多功能采油管柱的研究與應用

馮濤　王斐

摘 要：傳統應用的采油管柱具有很多的劣勢，比如容易污染地層，應用的時間比較短，整體的操作難度比較大，而且還時常出現故障，因此改善傳統的管柱，十分必要。有關學者經過大量的研究表明，引用多功能采油管柱不僅能夠避免上述問題，還能夠提高泵效。本文主要通過對多功能采油管柱技術研究，著重探討了多功能采油管柱的現實應用，希望能夠提供借鑒。

關鍵詞：多功能采油管柱；研究；應用

中圖分類號：TE357 文獻標識碼：A

因為現階段我國的油田開發量已經非常大，這使得地層能量呈現出逐漸消失的狀態。一般情況下，待到油開采到后半階段，地下已經出現了非常明顯的虧空，而且因為油層滲透率非常低，井底能量要想完全的恢復需要非常長的時間。這會導致一系列問題的出現，為了能夠緩解上述問題，學者進行了新工藝的研究，而其中應用效果最佳的就是多功能采油管柱。

一、多功能采油管柱技術研究

1 亟待解決的困境

多功能采油管柱技術的應用，能夠提高采油產量，但是這需要工作人員正確合理的運用該技術，比如做好管柱錨定工作，按照熱洗工藝步驟進行采油等。除了做好上述工作外，還需要解決如下問題：

首先，地層污染問題。工作人員應該應用封隔器，隔離油層，以此保證熱洗液不能進入到油層中；其次，管道彎曲問題。坐封載荷時，非常容易造成管柱彎曲，影響采油量。工作人員應該按照熱脹冷縮原理，管道在膨脹期間會形成非常強大的膨脹力，使用溫控元件密封油套環形空間；最后，卡瓦錨卡井問題。

2 負壓采油

工作人員在油井射孔段位置選擇一個部位下入封隔器。此時隔離環套中有大量的混合液氣柱，而封閉環套空間閥周圍也存在著一定的流體，這樣就形成與外界相互隔離的封閉系統。汲油過程完全都是在密閉的環境中完成。這與采油系統與早期應用的開式系統相比，能夠有效的防止混合液氣柱參與采油，使得環套空間閥周圍的流體發生明顯的變化，以此保證環套空間閥具有非常明顯的負壓效應。

如果井底出現了負壓效應不僅對桿泵抽油井產生影響，也會對汽油比產生影響，對前者主要是增壓影響，對后者主要是降低影響。因為井底壓力出現了明顯升高，這不僅阻礙了氣體離析，還在一定程度上降低了泵入口處存在的自由氣量，因此使得汽油比明顯下降。此外，負壓效應的出現，也使得液體進泵壓差明顯提升，泵筒因此擁有非常大的系數，這使得泵效率顯著提升。

3 多功能采油管柱結構與工作原理

3.1 管柱結構（如圖1）。

3.2 工作原理

按照油井具體的數據以及井下的相應的溫度，工作人員需要選擇合適的溫控封隔器進入到油井中，該設備達到指定位置后，溫控元件因為熱能而產生了膨脹，膠筒也因此得到壓縮，這使得溫控封隔器完全坐封。因為油套環被封隔器完全的密封起來，形成封閉空間，此時就會出現負壓采油效應，這使得油層中液體聚集增添了很大的阻力，從而使得井底能量更好的恢復，以此使得產液量進一步的增加。抽汲期間，液柱力發揮了明顯的作用，這使得管柱不會任意的伸長，進而降低了沖程損失在，大大提升了泵效。

3.3 技術指標

多功能采油管柱最大外徑114mm，耐溫120℃，耐壓20MPa，適宜于井溫60℃～120℃的低產井。

3.4 性能特點

多功能采油柱可實現管柱錨定及負壓采油，較大程度地提高泵效，提高熱洗效率，保護油層，防止污染，降低熱洗成本和油層改造費用。

二、多功能采油管柱的應用

某油田依據實際情況，應用多功能采油管柱共47井次，這其中下入深度最高達到了2300m，應用時間最長的達到了425d，增油達到了3527t，泵效提高了接近18%。QC 29井位于中原油田采油五廠慶祖油田，生產井段為2404.1m～2608.2m。該井檢管前泵深2097.0m，泵徑38mm，沖次3min-1，沖程3.5m，日產液7.3t，日產油2.8t，含水質量分數61%，泵效42.5%。2007年8月20日該井檢泵作業下入多功能采油管柱，泵深、工作制度不變。作業后觀察，20d內油井生產與檢泵前相比，效果不明顯；隨著生產時間的延長和管柱的負壓效應，油層滲透率得到了改善，井底壓力上升，產液量逐漸增加，生產一直保持平穩。目前日產液11.8t，日產油5.6t，含水質量分數53%，泵效68.8%，泵效提高了26.3%，2007年10月26日QC 29井結蠟嚴重，測電流40A/24A，需進行熱洗，熱洗用時2.5h，用水22m3，進口溫度95℃，出口溫度48℃，熱洗后電流下降為28A/20A。該井措施前熱洗，清蠟后含水7d才能恢復，下入多功能采油管柱，熱洗后含水5d恢復正常。

結語

綜上所述，可知多功能采油管柱不但能夠解決傳統管柱出現的問題，而且由于設計合理，具有非常強的實用性，同時安全高，可靠性強，方便應用，因此得到了廣泛的應用。這其中值得一提的就是錨定裝置防砂哦設計，徹底解決了卡井問題，也大大減少了異常情況的出現，因此多功能采油管柱能夠加以廣泛的應用。

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