大斜度井举升工艺技术特点分析及应用

大斜度井举升工艺技术特点分析及应用

1 张镡元 2 于 阳

1 胜利采油厂管理二区 257000； 2 海洋采油厂管理二区 257200

摘要：随着油田持续开采，原油含量高、易开采的区块产能下降，难开采储量增加，难开采储量一般具有油层埋藏深、地层能量低、供液能力差的特点，采用单一举升工艺开采效果不理想，必须采用复合举升工艺技术，才能保证油井的连续正常生产。开发后期水平井、大斜度井等复杂井型越来越多，油井工况较常规直井复杂，对举升工艺技术提出了更高的要求。在低油价形势下，需要加大技术攻关力度，大力发展节能、高效、稳定、安全、环保的人工举升工艺技术，提高机采系统效率，节能降耗，为油田可持续发展提供保障。

关键词：水平井；大斜度井；机采系统效率；举升工艺技术

随着油田持续开采，地层采出液含水率不断升高，油藏压力显著降低，机械采油成为主要的采油手段，随着技术的发展，人工举升技术得到了快速发展，举升方式多样，比较常用的机械采油方式有有杆泵、螺杆泵、电动潜油泵、气举等，这些机械采油技术具有自身的优缺点，针对不同情况，采用不同采油技术。

1水平井举升工艺重要性

油田持续开采使得地层采出液含水率不断升高，油田已进入高含水后期，为了增储上产，确保油田高产稳产，必须开发工艺技术先进、多学科研究的水平井技术。针对外围低丰度油田的实际情况，为了发挥水平段最大产能，减小水平段压降对产能的影响，需要开发举升技术使泵挂下到稳斜段以下；对于油田中部地区厚油层顶部深入挖潜的水平井，需要合理控制生产压差，从而控制底部水淹层上升速度，从而提升水平井开发的效果。

2举升工艺技术现状

原油开采初期由于地层压力较大，可以采用自喷法采油，随着地层压力下降，需要使用机械采油法或人工举升法采油。人工举升法主要有有杆采油和无杆采油两种方式。有杆抽油靠抽油杆柱上下往复运动带动井下抽油设备，无杆抽油不依据抽油杆运动带动井下抽油设备。早期采油都是有杆抽油，有杆抽油在人工举升采油中居于首位，占比高达90%以上。

（1）有杆泵采油技术。有杆泵采油技术是应用最为广泛的机械采油方法。有杆泵在小排量深井采油中应用效果较好。由于井深较大，在采油过程中冲程损失较大，此外，受到井身结构及原油物性影响，容易造成抽油杆断脱及偏磨。在稠油井中使用有杆泵，由于粘滞阻力较大，导致系统效率较低。在大斜度井中，由于井身斜度较大，使用有杆泵必须采取相应扶正措施，以减轻杆管偏磨。随着技术发展，新材料不断应用于有杆泵采油中，提高了杆管强度，大大提升了机械采油效率，延长设备使用寿命。

（2）潜油电泵采油。早期都是将潜油电泵应用于产量较大的油井，由于潜油电泵排量大，设备结构简单、使用维护方便，适用于中、高含水期采油。随着技术发展，小排量潜油电泵也在油田应用越来越普遍[4]。此外，电机变频技术的应用，进一步提升了潜油电泵的使用效果，提升了系统效率，拓展了使用的范围。（3）螺杆泵采油。螺杆泵是一种高效容积泵，在稠油、含砂或含气井中应用效果较好，具有体积较小、结构相对简单、重量较轻、耗能低、系统效率高的特点，在油田中应用较为普遍。经过多年的研究及应用，螺杆泵采油设备在油田应用效果较好，同时生产的设备出口到国外。（4）水力喷射泵。水力喷射泵结构简单、无运动部件、适应性较强、使用维修较为方便，在一些特殊工况的油井中，使用效果较好。水力喷射泵的缺点是泵效较低，对油井的沉没度有一定要求，且回压会对泵效产生影响。（5）水力活塞泵。水力活塞泵采油技术广泛应用于水平井、丛式井及稠油或高凝油伴热开采井中，其具有泵效高、排量适应范围大、泵挂深、调参方便等优点。水力活塞泵的缺点是地面泵动力端与井下泵的密封难度较大，且泵维护难度较大。（6）气举采油。气举采油技术优点是井口及井下设备较为简单，使用维护较为方便，在一些斜井、试油井、含砂、含气、含腐蚀性成分的油井，以及不适合使用其它机械采油方式的油井，使用气举采油能够起到较好的效果。气举采油的缺点是地面设备复杂，使用成本高、气体能量利用率较低。气举采油对气源要求较高，必须建立相应的气体压缩机站，在高压条件下连续气举，容易出现安全事故，井距较大的井网中不宜采用气举采油。气举采油在我国起步较晚，现阶段在部分油田逐步开展应用。

3复合举升工艺

目前使用的复合举升工艺技术有喷射泵-电潜泵组合深抽工艺、喷射泵-有杆泵接替举升工艺，复合举升工艺兼具多种举升方法优点，显著提升了采油效果，下面介绍下几种复合举升工艺。

3.1喷射泵-电潜泵组合举升工艺

喷射泵-电潜泵组合举升工艺原理是在油井附近钻一口浅井（口袋井），电潜泵下入口袋井中，为系统动力液提供升压升温，在油井附近安装三相分离器，在现场实时分离液体，达到原油外输的目的，在此过程中动力液能够循环使用。喷射泵-电潜泵组合举升工艺中无机械运动部件，喷射泵可以下入较深的部位，能够将原油输送到地面，地面潜油电泵能够提供高压动力液，从而将油井产出液带出地面。该复合举升工艺没有机械运动部件，系统工作稳定、机械故障少，在产量降低的深井中应用效果较好。喷射泵-电潜泵复合举升工艺的缺点是下泵深度受限，喷射泵效率较低，系统效率不高。

3.2喷射泵-电潜泵接替复合举升工艺

复合举升工艺技术的优点是：①工艺技术相对简单，投资使用成本降低。该复合工艺技术使用的动力液可以是本井或附近的地面渗水、注水管线中水，无需将混合液携带至地面，不用建设高压动力设备，降低了投资成本；②使用成本降低。由于喷射泵将地层产出液举升到电潜泵可以举升的高度，缩短了电潜泵扬程，降低了井温对电潜泵工作的影响，从而节约了使用成本；③降低了原油粘度对电潜泵工作的影响。在喷射泵的作用下，油水混合充分，地层产出液粘度降低，减轻了原油粘度对潜油电泵工作的影响；④潜油电泵不受地层产出液降低的影响，应用范围更加广泛。由于动力液流量可以控制，当地层产液量降低时，可以增加动力液流量，从而保证混合液排量控制在潜油电泵排量范围之内，减小了地层供液不足对潜油电泵工作的影响。

3.3喷射泵-有杆泵接替复合举升工艺

喷射泵-有杆泵接替复合举升工艺优点有：①结构相对简单，工作稳定。该复合工艺喷射部分工艺相对简单，无机械运动部件，不易出现机械故障；②喷射泵下入深度较深。有杆泵只要下入喷射泵的有效扬程内，就可以实现接替举升，因此，该复合举升工艺较单一的有杆泵或喷射泵的抽吸深度大；③该复合举升工艺适应性强，应用范围较广。由于吸取了喷射泵和有杆泵两种工艺的优点，实现优势互补，较单一的有杆泵或喷射泵下入深度更深，因此，适应性显著增强。

参考文献

[1]杨野.油田机械采油节能技术现状及展望[J].机电工程技术，2017，39(11):132-135.