火驅(qū)三防抽油泵的研究與應(yīng)用

趙長(zhǎng)亮

摘 要：隨著火驅(qū)開發(fā)不斷深入，火驅(qū)采油井舉升技術(shù)也逐漸暴露出各種新的生產(chǎn)矛盾，如部部分油井表現(xiàn)為出砂又出氣等。針對(duì)以上問題，研究并應(yīng)用了火驅(qū)三防抽油泵，實(shí)現(xiàn)了入泵前防氣，入泵后防砂，整體上防腐蝕的效果，確保了火驅(qū)井高效開發(fā)、安全平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：三防抽油泵；火驅(qū)；研究與應(yīng)用

引言

曙光油田杜66塊為典型的薄互層稠油油藏，經(jīng)過多年蒸汽吞吐，可采儲(chǔ)量采出程度達(dá)到80%以上，呈現(xiàn)“兩高三低”的開發(fā)特點(diǎn)。為尋求有效的穩(wěn)產(chǎn)接替方式，開展了火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)并取得顯著效果，經(jīng)歷了先導(dǎo)試驗(yàn)、擴(kuò)大試驗(yàn)、規(guī)模實(shí)施三個(gè)階段，已實(shí)施火驅(qū)開發(fā)試驗(yàn)十余年。由于火驅(qū)采油因生產(chǎn)機(jī)理不同于注水、蒸汽吞吐等常規(guī)開發(fā)方式，油井生產(chǎn)中存在的問題必然不同，隨著火驅(qū)開發(fā)不斷深入，火驅(qū)采油井舉升也逐漸暴露出各種新的生產(chǎn)矛盾：如傳統(tǒng)的沉砂泵不能與氣錨同時(shí)使用，對(duì)于既出砂又出氣的油井，只能緩解單一矛盾等。為實(shí)現(xiàn)火驅(qū)井高效開發(fā)、安全平穩(wěn)運(yùn)行，研究并應(yīng)用了火驅(qū)井“三防”抽油泵。

1 矛盾問題分析

1.1油井尾氣量大影響舉升。

火驅(qū)區(qū)域油井有25%左右的油井產(chǎn)氣量較高，達(dá)到日產(chǎn)氣1000方以上，部分油井甚至超過3000以上，在一定程度上影響了抽油泵正常工作?；痱?qū)生產(chǎn)井見效后尾氣量增大，氣體影響加劇，導(dǎo)致泵效偏低。

1.2油井出砂問題突出

杜66塊轉(zhuǎn)驅(qū)前部分油井出砂就較為嚴(yán)重，隨著開采程度的不斷加大，油井出砂矛盾愈加突出。

1.3硫化氫等腐蝕氣體含量高

油井硫化氫含量日益增加。火驅(qū)采油管柱的腐蝕，尤其是抽油泵的腐蝕問題也逐漸暴露出來，在一定程度上影響了泵的使用壽命，縮短油井檢泵周期。

2火驅(qū)三防抽油泵

2.1火驅(qū)三防抽油泵研制

2.1.1抽油泵沉砂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

抽油泵設(shè)計(jì)上采用長(zhǎng)柱塞短泵筒的結(jié)構(gòu)，柱塞長(zhǎng)于泵筒，降低井液中含有地層砂進(jìn)入柱塞與泵筒配合間隙的機(jī)率。泵筒外部設(shè)計(jì)有外筒，與泵筒間形成沉砂通道，在泵底部相應(yīng)設(shè)計(jì)了雙層結(jié)構(gòu)的進(jìn)液和沉砂口。大大加強(qiáng)了抽油泵的防砂性能，同時(shí)解決了抽油泵不能同時(shí)防氣防砂的問題。

2.1.2泵下高效油氣分離裝置研制

研制新型泵下油氣分離氣錨，提高非溶解狀態(tài)下油氣最佳的分離效果，降低流體入泵阻力，緩解抽油泵工作受氣體影響的問題。同時(shí)分離裝置也設(shè)計(jì)有可沉砂結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)氣錨與抽油泵進(jìn)液和沉砂通道的雙向?qū)樱诰徑鈿怏w對(duì)抽油泵抽吸工作影響的條件下，將抽入至泵上但無法舉升至地面的地層砂存儲(chǔ)到不影響機(jī)泵抽汲的儲(chǔ)砂空間內(nèi)。提高了抽油泵油氣分離能力，緩解了抽油泵氣鎖問題。

2.1.3 耐腐蝕材料的選擇

在抽油泵整體材料和表面處理方面改進(jìn)，進(jìn)行全面的防腐蝕處理，主要由鎳鉻鎢合金材質(zhì)對(duì)抽油泵進(jìn)行電鍍處理，大大加強(qiáng)了抽油泵的防腐性能。通過采用的新型鎢基合金材料，能夠適應(yīng)井下高溫高壓的環(huán)境，緩解H2S等腐蝕氣體的腐蝕問題。

2.2 結(jié)構(gòu)

主要由泵筒接頭、短泵筒及加長(zhǎng)管、長(zhǎng)柱塞總成、固定閥總成、氣錨總成和外管等六部分組成。其中長(zhǎng)柱塞總成包括上出油接頭、游動(dòng)閥球、游動(dòng)閥座、下游動(dòng)閥座接頭、長(zhǎng)柱塞、下游動(dòng)閥罩和下游動(dòng)閥座接頭等部件。固定閥總成包括固定閥罩、固定閥球、固定閥座、固定閥座接頭等雙部件。氣錨總成包括內(nèi)管、進(jìn)液外管、中間管、雙通接頭等部件。

2.3主要特點(diǎn)

（1）泵筒內(nèi)表面硬度高，防腐性能強(qiáng)。

（2）柱塞采用長(zhǎng)柱塞噴焊技術(shù)，表面硬度高，整體防腐耐磨效果明顯。

（3）閥球閥座防腐耐磨抗沖擊的效果顯著。

（4）其他泵配件，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后加工，能夠保證整體抽油泵的防腐效果。

（5）固定在抽油泵下部的氣錨及沉砂管在進(jìn)油處進(jìn)行沉砂和排氣處理，減輕了上部泵體砂卡和氣鎖的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4適應(yīng)范圍

該舉升技術(shù)具有防砂、防氣、防腐蝕、耐高溫、耐磨等特性，適用于火驅(qū)井中的高含砂井、高出氣井、腐蝕井，尤其適用于特種泵泵效低或砂卡檢泵頻繁的油井。油層只要不被掩埋，該泵就可正常生產(chǎn)，所以，選井時(shí)，要選油層距人工井底較長(zhǎng)的井。嚴(yán)重出泥漿井不宜應(yīng)用。

2.5 選井條件

（1）適應(yīng)油井生產(chǎn)套管：適應(yīng)大于等于139.7mm的套管；

（2）油井內(nèi)套管應(yīng)無明顯變形。如有變形，在抽油泵下入前，應(yīng)進(jìn)行通井作業(yè)。如果套管變形嚴(yán)重，應(yīng)把抽油泵下在套管變形段以上；

（3）如油井出砂嚴(yán)重，應(yīng)先進(jìn)行探砂面，沖砂，以防止下泵遇阻或下不到位。

3、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

截至目前， 防腐防砂防氣抽油泵共實(shí)施12井次，對(duì)比措施前后的示功圖，下入防腐防砂防氣泵后的舉升狀況有明顯的改善，氣體影響和出砂影響的比例大幅減少。效果主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）措施后泵效提高：措施后平均單井泵效提高了9.6%，示功圖顯示對(duì)比措施之前明顯改善，有效緩解了抽油泵氣鎖影響。

（2）措施后砂卡現(xiàn)象消失：受以往抽油泵不能同時(shí)防氣防砂的制約，氣大出砂井經(jīng)常出現(xiàn)砂卡現(xiàn)象，影響開井時(shí)率，防腐防砂防氣泵能有效解決砂卡關(guān)井的問題，提高開井時(shí)率。

（3）檢泵周期延長(zhǎng)：對(duì)比措施前后12口井的檢泵周期，措施后平均單井的檢泵周期比措施前延長(zhǎng)。

4、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）火驅(qū)三防抽油泵提高了防砂性能、提高抽油泵油氣分離能力及在高溫高壓下緩解H2S防腐問題的能力，能有火驅(qū)采油井舉升中的暴露出油井尾氣量大等生產(chǎn)矛盾，為火驅(qū)井高效開采提供了技術(shù)支撐。（2）現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用結(jié)果表明：火驅(qū)三防抽油泵具有良好的防砂控氣及防腐效果，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

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