低滲透油藏舉升工藝優化研究與應用

摘要：受井眼軌跡變化大、管柱運動受力以及注水受效差異性等因素影響，L斷塊常規抽油機采油生產中存在桿管柱偏磨嚴重、低產低效井數多問題，導致單井泵效及系統效率低，無法滿足油田效益開發要求，為此開展舉升工藝優化研究，優選柔性光桿超長沖程采油裝置，重點對系統關鍵技術進行分析，優選1口井進行現場試驗，取得較好效果，泵效由38.5%提高至75.5%，系統效率提高16.1百分點，百米噸液耗電量、檢泵周期、材料使用費等指標均得到改善，具有較好技術推廣意義，可為同類型油藏提供借鑒經驗。

主題詞：低滲透油藏 ? 舉升工藝 ? 優化研究 ? 應用效果

1.概況

L斷塊構造上位于遼河盆地西部凹陷西斜波中部，構造形態為2條南西向主斷層夾持形成的單斜構造，主要開發目的為層為沙河街組沙三段油層，儲層呈現中孔、低滲特征，平均孔隙度13.5%，滲透率23.5mD，上報含油面積2.55平方公里，石油地質儲量1255.5萬噸，采用反九點面積注采井網實施注水開發，共有油井145口，開井115口，注水井40口，日注水650噸，日產液636.8噸，日產油135噸，綜合含水78.8%，采油速度0.39%，累積注采比0.93。

2.生產中存在的問題

經過多年開發，L斷塊生產中存在問題主要有兩方面：

一是常規抽油機采油，桿管偏磨嚴重。除部分注入水水竄井采用電泵排液外，L斷塊多數井采用游梁式抽油機采油，生產過程中存在桿管偏磨嚴重問題，檢泵井次逐年呈上升趨勢。以2019年為例，全年檢泵井次95井次，因桿管偏磨檢泵65井次，占比68.4%，平均檢泵周期僅235天。而造成桿管偏磨原因主要有井眼軌跡變化大、管柱運動受力、供液能力低等。

二是注水受效狀況差異大，低產低效井數多。受沉積微相差異性、儲層物性差及注采系統欠完善等因素影響，L斷塊油井注水見效比例低，日產液量小于3噸油井68口，占總井數46.9%，平均單井泵效僅20.2%，平均單井系統效率16.5%。

針對上述問題，亟需開展舉升工藝優化研究，提高舉升效率，延長檢泵周期，實現供排合理，低油價下實現降本增效目的。

3.技術對策研究

3.1超長沖程舉升工藝

該采油裝置主要由智能超長抽油機、柔性光桿、超長沖程抽油泵三部分組成，系統結構由動力傳動系統、控制系統、井下系統構成，具體關鍵技術如下：

（1）動力傳動系統

動力傳動系統主要由永磁同步電機、新型II代減速器、滾筒、柔性光桿、天輪及多功能防噴盒組成，技術特點如下：一是永磁同步電機能效等級高、體積小，具有低轉速、大扭矩以及啟動沖擊小等特點，與長沖程智能抽油機相配合，能減少啟動沖擊力和整體能耗;二是新型II代減速器適用性強，且性能穩定，傳動效率高;三是滾筒采用大繩排繩，表面光滑，摩阻小;四是柔性光桿采用耐磨高分子復合材料包裹鋼絲繩，使用壽命長;五是天輪和多動功能防噴盒具有自動調節光桿對中功能，大幅度降低磨損。

整體來看，永磁同步電機、新型II代減速器、滾筒采用一體化設計，減速器安裝在滾筒里，和永磁同步電機采用密封式法蘭連接，結構非常緊湊，傳動效率高。

（2）控制系統

控制系統具備柔性啟動裝置，可按設定制度驅動電機運行，若電機過載，可自動停機。同時控制系統內設功圖測試裝置，實時監測光桿載荷變化。

（3）井下系統

采用螺紋連接抽油桿與柔性繩，一般采用直徑16mm或19mm，抽油泵利用多級泵筒連接，泵筒間同軸度小于0.03mm，全長50～100m，柱塞長1.2m，I級間隙

3.2現場試驗情況

（1）試驗選井

柔性光桿超長沖程舉升工藝適用于低產低效井和桿管偏磨嚴重井，選定L15-13井做為試驗井，其試驗前各項參數如下：

①機采設備及參數

游梁式抽油機，電機30KW，Φ44mm采油泵，沖程2.8m，沖次4.5次/分鐘，系統效率10.2%。

②生產參數

試驗前一個月內平均日產液6.0噸，日產油1.3噸，月綜合含水78.3%，泵效38.5%，百米噸液耗電2.20KW.h

（2）現場設備安裝

按設計方案起出井內生產管柱，安裝超長沖程舉升工藝相關設備，包括12型超長沖程滾筒式抽油機、30KW永磁同步電機、φ44mm×50m超長抽油泵等，泵掛深度1500m，啟抽后各項生產參數平穩。

（3）生產跟蹤

L15-13井連續穩定生產105天，沖程50m，沖次5次/小時，沉沒度穩定在300m以上，平均日產液量7.5噸，日產油量2.5噸，綜合含水72.7%，各項設備安全平穩運行。

3.3試驗效果分析

相比試驗前，L15-13井沖程由2.8m提高至50m，沖次由270次/h降為5次/h，各項參數均得到改善，主要體現在五方面：一是泵效，根據調整前后功圖對比，沖程損失降低，沖次降低，泵效由38.5%提高至75.5%;二是系統效率，相比于游梁式抽油機，超長沖程抽油機無電機、皮帶、四連桿結構，有效減少系統無效損耗，系統效率由10.2%年提高至26.3%，提高16.1個百分點;三是百米噸液耗電量由2.3KW.h降至1.0KW.h;四是減緩桿管偏磨，延長使用壽命。抽油機沖次由6480次/天減少至120次/天，抽油桿慣性載荷降低，減緩了桿管偏磨以及疲勞損傷，平均檢泵周期由235天提高至465天;五是減少了密封填料，電機皮帶使用量，提高了生產時率。天輪和多功能防噴盒有自動調整節對中功能，試驗前每半年更換一次封填料，每半年更換一次電機皮帶，試驗后已連續生產100天，未換過密封填料和電機皮帶，減少材料投入費用和勞動強度，提高了生產時率。

4.結論

（1）L斷塊常規抽油機采油生產中存在桿管柱偏磨嚴重、檢泵周期短、泵效和系統效率低以及低產低效井數多等問題，增加生產成本，不滿足油田效益開發要求。

（2）開展舉升工藝優化研究，優選柔性光桿超長沖程采油裝置，由動力傳動系統、控制系統、井下系統構成，對系統關鍵技術進行分析。

（3）優選試驗井進行現場試驗，效果顯著，泵效、系統效率、耗電性等參數均得到改善，具有較好技術推廣意義，可為同類型油藏提供借鑒經驗。

參考文獻：

[1]苗向輝.管桿偏磨原因分析及防治對策[J].內蒙古石油化工.2008（13）.

[2]李健康.有桿泵井管桿偏磨原因分析及技術對策[J].石油機械.2000（06）.

作者簡介：

劉海燕，女，1973年12月出生鞍山臺安，漢族，助工，1998年畢業于遼寧財政高等專科學校，現于遼河油田興隆臺采油廠從事生產經營工作。