高粘區直井串接泵的應用及效果

董安迪

摘要：重18井區于2010年投入開發，歷經4年產能建設，累計投產開發井2452口，動用地質儲量3584.2萬噸，其中高粘儲量451.9萬噸。2014年9月，重18井區開辟了高粘先導試驗區，投產直井40口，開發目的層J₁b，動用地質儲量57.9萬噸，50℃原油粘度27300mPa.s。沿用以往認識及經驗投產后，生產效果較差，生產周期短，遞減快，油汽比、采注比低，泵卡、凝管大面積出現，躺井數逐漸增加，難以正常生產運行。為解決重18井區高粘區存在的生產輪次高、供液能力差，原油粘度高、流動性差，采出液含水高、傳統反饋泵舉升能力差以及反饋泵易發生泵卡、注汽需提桿等問題，在重18井區高粘區采用直井下串接泵生產，取得了較好的效果。直井串接泵由底閥、若干舉液器及注汽閥組成。直井下串接泵后，油井生產時率提高，產液量、產油量提高，泵卡井次降低，同時減少了因注汽提桿的工作量，避免了因提桿造成的卡盤根盒。

關鍵詞：重18井區;高粘稠油;直井;串接泵;有效開

1.背景及目的

1.1高粘區直井生產效果差

對高粘區直井沿用以往認識及經驗投產后，生產效果較差，生產周期短，遞減快，油汽比、采注比低，泵卡、凝管大面積出現，躺井數逐漸增加，難以正常生產運行。

1.2重18井區高粘區原油粘度高，反饋泵舉升效果差

重18高粘區50℃原油粘度27300mPa.s，原油粘度極高，原油在地層及井筒中流動性差，重18井區直井傳統采用的反饋泵舉升效果不佳，且易發生泵漏失及泵卡。

1.3傳統反饋泵需提桿注汽，現場工作量較大

目前重18井區大規模采用的反饋泵由于自身結構原因，需要提桿才能建立注汽通道，因而每次注汽前需先對油井進行提桿操作，增加了現場員工的工作量，同時在提桿過程中如操作不當，易造成卡盤根盒，導致油井上修的嚴重后果。

1.4目的

為解決以上問題，應用了串接泵。串接泵采油工藝由管式底閥及舉液器組成，利用油管當作工作筒，通過抽油桿串接多個舉液器將井筒來液分成若干段舉升，管式底閥固定凡爾以彈簧方式強制關閉。相較普通直井抽油泵，該舉升工藝受原油粘度大的影響小，通過多級舉升有效提高了高粘高含水原油的舉升效率，同時大幅降低泵卡井次，提高生產時率，有效提高油井日產液水平。直井串接泵在水平井串接泵的基礎上改進為注汽式底閥和舉液器，可實現不提桿注汽，減少現場工作量，避免了因提桿造成的卡盤根盒。

2.關鍵技術及創新點

2.1管式底閥和舉液器工藝組合，有效提高舉升效率

直井串接泵由1個底閥和若干管式舉液器構成，串接泵管式底閥長度0.5m，管式舉液器長度0.25m，串接泵管式底閥的固定凡爾以彈簧方式強制啟閉。這一多級舉升方式配合底閥固定凡爾強制啟閉，解決了高粘原油在井筒內流動性差的問題，大大改善了出砂嚴重情況下稠油井的泵漏失問題，提高了舉升效率。

2.2多級舉升工藝技術，有效降低桿柱斷脫機率

管式舉液器采用多級舉升方式，交變載荷點為多點、載荷較為分散，光桿及抽油桿的載荷為逐漸變化，金屬疲勞點不集中，增強抽油桿的抗疲勞性，減少抽油桿柱的斷脫幾率，且分段舉升可減少油桿的沖程損失。

2.3凡爾獨立工作，形成自扶正及抗磨損性能

普通抽油泵抽油桿發生偏移時，柱塞偏移與泵筒發生偏磨，偏磨程度與井眼曲率有關，因此柱塞與泵筒磨損是不可避免的;串接泵管式舉液器的環形凡爾是獨立的，當抽油桿發生偏磨時不連動環形凡爾，因此環形凡爾與油管不會因油桿偏磨而受壓力作用，自身有扶正功能可以消除桿柱偏心對柱塞造成的影響，因此較普通抽油泵抗磨損性能好。

2.4環形沉砂空間，具有一定的防砂性能

由于直井串接泵采油舉升系統區別于傳統的舉升工藝，管式舉液器是逐一動作的，而舉液器的徑向又可伸縮，砂不足以卡死舉液器;如果長時間停井，由于管內液柱被舉液器分隔成若干段，砂不會下沉到管底，因此不會形成砂柱，不會卡桿，解決了砂對泵造成的硬性損害和砂卡泵。而串接泵采油系統的管式底閥設計具有環形空間可將沉砂沉入沉砂管中，所以在防砂方面具有較好效果。

2.5優化舉液器結構及配比，避免出砂嚴重井砂埋管柱

針對出砂嚴重的油井，通過增大舉液器密封環間隙、優化舉液器配比控制油井排量，提高該工藝對出砂油井的適用性。

2.6采用注汽式舉液器、底閥，減少直井注汽工作量

直井串接泵在水平井串接泵的基礎上改進了舉液器和底閥，采用注汽式舉液器和底閥，建立注汽通道，改變了傳統直井抽油泵需要先提桿的注汽流程，在保證注汽效果的同時減少了現場操作人員的工作量，同時避免了因提桿操作不當導致的卡盤根盒。

3.先進性對比

（1）高粘區稠油粘度大，直井反饋泵舉升效率差、生產時率低，易泵卡，采用串接泵生產可有效解決這一問題，提高舉升效率及油井產量;

（2）首次針對出砂嚴重油井，通過增大舉液器密封環間隙、優化舉液器配比控制油井排量，提高該工藝對出砂油井的適用性;

（3）相較傳統反饋泵必須提桿注汽，直井串接泵通過采油注汽式舉液器和底閥實現了直井不提桿注汽，減少現場工作量。

4.成果推廣應用情況

風城采油二站目前共在高粘區直井下串接泵11井次，累計增油1908t，在提高舉升率，提高產量方面效果顯著。

以直井F340280為例，該井8輪生產時多次因油稠等原因造成油井不出，現場班組在采取憋壓、碰泵等措施后恢復出油，但生產幾天后就再次不出，油井生產效率差。該井于2017年4月18日檢泵下串接泵，7月25日9輪注汽結束燜開，日產液25.1t，日產油3.55t，后該井持續生產至10月20日，期間未出現油井不出情況，生產效果較下串接泵之前有明顯改善。

直井下串接泵在提高排液能力的同時，還能有效減少泵卡發生頻率，11口高粘區直井實施串接泵措施后轉抽生產未發生1次泵卡，而在高粘試驗區進行集中恢復和優化注采參數以來，常規泵共計發生泵卡、垢卡等30井32井次，11口直井串接泵措施井均是在優化注采參數后發生泵卡，修井改下串接泵后實現高時率生產，充分表明串接泵對高粘區的適應性好于常規泵。隨著注采參數的優化和直井串接泵措施的實施，新增問題井數逐月減少，體現出針對高粘試驗區實施直井下串接泵工藝技術，具有很好適應性。

5.經濟社會效益

5.1經濟效益

風城采油二站在重18井區高粘區直井共下串接泵11井次，累計增油1908t，按稠油油價3898元/t計算，經濟效益為：1908×3898=743.7（萬元）;直井下串接泵單井成本3萬元，11口直井下串接泵總價為：11×3=33（萬元），因此最終經濟效益為：743.7-33=710.7（萬元）。

5.2社會效益

重18井區高粘區開展直井串接泵試驗，有效改善了高粘區直井垢卡、泵卡等問題，油井檢泵周期延長，減少因修井造成的維修材料等費用，同時減少環境污染。下串接泵后，油井注汽時省去了提桿這一操作，大大減少了現場操作員工的工作量，避免油井因提桿導致卡盤根盒。

直井下串接泵有效改善了重18井區高粘區開采困難大、問題多的情況，為風城采油二站高效、經濟開發做出貢獻。

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