生產測試一體化管柱創新改進與應用

李旭　李建松　劉興達

摘要：常規生產測試一體化管柱，不動管柱測試，占井時間短，作業成本低，但不適用大井斜油井，經過對生產測試一體化管柱配套工具和桿式泵的改進，同時應用PIPESIM軟件優化氣舉閥參數設計，提高了管柱的適應范圍，同時提高了油井生產時的泵效。

關鍵詞：測試一體化管柱;氣舉閥參數;斜井桿式泵;創新改進

1前言

南堡油田多斷塊復雜油藏，油井以多層合采為主，隨著開發開采中后期，注水層段見效不同、層間壓力不同，層間含水上升不同，層間矛盾突出。產液剖面測試，定期監測油井和油層的動態變化，錄取準確可靠的分層資料，以便采取綜合調整措施，提高單井產量。

2產液剖面測試目前現狀

產液剖面測試方法主要有三種：動管柱過油管法、環空測試法、生產測試一體化管柱法。動管柱過油管法操作簡便、明確，工序復雜，需起出生產管柱，下人測試管柱，測試完后再下人生產管柱生產，作業時間長。每進行一次洗井作業，都會造成地層浸泡、污染，恢復期長，氣舉凡爾測試數據不準。環空測試法不動管柱，不占用油井生產時間，作業成本低，但是測試電纜易拆繞造成測試失敗，選井條件復雜，適用性差。生產測試一體化管柱法不動管柱，占井時間短，作業成本低，但桿式泵適應井斜≤30°。的油井。

3常規生產測試一體化工藝管柱存在問題

常用頂底固定支撐桿式泵屬于單向密封固定支撐，頂部機械皮碗型RHAMC、底部機械皮碗型RHBMC。泵結構采用單級柱塞、普通球座類型。

井斜適應性差：單級柱塞、普通球座適應井斜≤30°，大井斜油井生產漏欠嚴重、損失泵效。密封支撐局限：頂底單級密封方式在大井斜油井中會存在密封不嚴的問題，損失泵效。

4生產測試一體化管柱創新改進與應用

4.1針對油層保護研發配套溫控封隔器

該封隔器是利用石蠟熔化后體積膨脹來做動力來完成坐封，當環境溫度高于其熔點時，石蠟由固態轉換成液態，體積膨脹，實現坐封。起到洗井過程中保護油層的作用。

4.2針對封隔器研發配套的高壓定壓反循環洗井閥

目前的反洗閥打開壓力I-3MPa，無法滿足生產測試一體化管柱8-IOMPa的需要。研制高壓定壓反循環洗井閥，當套壓達到IOMPa時，洗井閥打開，滿足反循環洗井要求。

4.3針對氣舉排液測試工具研發配套大通徑氣舉工作簡

技術參數：內徑62mm，外徑114mm.內部無偏心結構，外部增加導流槽，滿足油套環空的過液要求。

4.4針對氣舉凡爾測試不準設計氣舉閥參數

以氣舉生產管柱設計為基礎，以氮氣車氣舉排液壓力為指導，采用PIPESIM軟件設計，優化氣舉閥打開壓力、布閥數量及閥間距，保證測試數據的準確性。

5桿式泵的改進與應用

5.1常規頂底單固定支撐桿式泵

常規頂或底同定支撐桿式泵屬于單向密封同定支撐，頂部機械皮碗型RHAMC.、底部機械皮碗型RHBMC。泵結構簡單采用單級柱塞、普通球座類型。結構簡單，操作簡便、坐封性好，防腐耐磨，噴焊柱塞及不銹鋼組件，碳化鎢球閥。但單級柱塞、普通球座適應井斜≤30。，大井斜油井生產漏失嚴重、損失泵效，頂底單級密封方式在大井斜油井中會存在密封不嚴的問題，損失泵效。

5.2斜井桿式泵的改進研發

針對常規桿式泵存在的問題，結合強啟閉球座的特點，在常規桿式泵的基礎上改進了密封支撐方式、柱塞類型和球座特點，研發出斜井桿式泵。改進了頂底單密封支撐為雙密封支撐，添加鎖緊裝置增加密封性，使其適應大斜度井身結構。柱塞改為三級柱塞，球座改為彈簧式強啟閉球座，使其不受大井斜影響而損失泵效。改進鎖緊裝置結構，最大程度擴大外徑，密封支撐改為錐面倒角密封，使其適應測試工具通道（見下表）。

6結語

通過桿式泵一系列的工具研發、氣舉閥計算、改進試驗，最終研發出了適應南堡油田大井斜、生產測試一體化的斜井桿式泵。具有適合大斜度油井、密封性好、深抽、剖面測試專用的特點。改進后斜井桿式泵試驗井斜由30°提高至50°，最大可達60°;泵效由45.5%提高至67.5%，供液充足井可達87.8%。

參考文獻：

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