油井提液技术改进与应用

油井提液技术改进与应用

张和通

中国石化中原油田分公司濮东采油厂  河南濮阳  457001

摘要：岩心实验数据分析显示，当含水达到95%，不同渗透率储层随着井底流压下降含水上升率均在0.4以下，说明降低井底流压对含水上升影响不大，因此，可通过大泵深抽提液措施直接提高单井产量。胡庆油田经过多年开发已经进人特高含水期，提液已成为提高油井产量的重要技术手段，目前提液措施实施仍然收到一些限制，本文针对这些问题展开讨论，并对下一步改进完善提出了一些建议。

关键词：高含水  减载  大泵提液

1  概况

根据岩心实验,含水在90％以上以后，产液量因随含水不断上升成倍数增加, 对胡7块岩心实验数据分析，当含水达到95%，不同渗透率储层含水上升率均在0.4以下。也就是说在特高含水阶段，提液措施对含水上升影响不大。因此提液仍是特高含水期增加产油量和可采储量的有效调整措施，但目前提液措施实施受到限制，主要体现在两个方面。

一是五吋半套管井的大泵深抽提液，由于受抽油设备符合极限及抽油杆的强度制约，不能满足开发需求。对于主力高含水区块，为提升开发效果，应用深抽减载设备，但受其结构制约，在生产过程中，出现了卡杆柱、限流等问题。

二是四吋套油井受套管直径限制，目前成熟的能够实现ϕ 44mm及以下泵径的生产及应用，对于ϕ57mm及以上泵径提液需要配套脱接器，实施过程中发现脱接器易发生脱不开、接不上、断、卡等问题，不能适应井下环境复杂，影响了推广应用。

2  深抽减载工艺

为了扩大深抽减载装置适用范围，提出如下改进建议。

一是将原减载器的柱塞由空心改为实心，柱塞直径缩小为原来的64%，活塞直径缩小为原来的81%，经过计算，改进后的柱塞的抗拉强度提高了1.3倍，同时增加了减载器下入深度的适应性。

二是将过液通道由内孔过液改为环空过液，改进后过液通道截面积增大了2.3倍，提高了减载器的过液能力，使其可以满足更大排液量油井的需求。

三是将单筒结构改为双筒结构，为砂、垢等杂质提供了下沉通道，这样能够满足轻微出砂井的需求，扩大了减载器的适用范围。

工作原理：油井正常生产时，减载器活塞的上端面处于套管的压力系统中，活塞的下端面处于油管的压力系统中，当动液面下降至减载器附近时，油管内液柱产生的压力要远大于套管内的压力，这两个压力差所产生的力作用于减载器活塞的下端面，形成一个向上的推力。当抽油机驴头上行时，该举力帮助驴头带动下面的抽油杆随同上面的抽油杆柱一起向上运动，从而达到减轻驴头悬点载荷的目的。当抽油机驴头下行时，抽油杆靠自身重力带动减载器活塞向下运动，由于减载力的存在，使得抽油机下行的速度减慢了，这正好符合了抽油机上行快、下行慢的节能原理。降低了抽油机驴头的悬点载荷，可以增加泵的下入深度或增大入井的泵径，也可以达到节能的目的。降低抽油杆所受的应力，可以延长抽油杆的使用寿命，间接延长油井的寿命。

动液面和呼吸孔的相对位置关系决定了减载力的大小。当减载器下入深度确定，动液面位于井口时，减载力可以忽略不计，随着动液面下降，减载力会变大，当动液面位于呼吸口时，减载力达到最大值，并且不会在随着动液面的下降改变，始终保持该最大值。

以某井为例

由减载力公式得出该井的减载力为14.75kN。

减载抽油杆柱计算公式

应用静等强度的设计准则，即假设抽油杆柱下部最大动载应力不大于上部，最小动载应力不小于上部，是抽油杆柱各级不同规格抽油杆顶部的静强度相等，对杆柱设计线性方程进行改进，考虑减载力对抽油杆柱的影响。

式中：—井液重度，N/m3；

      —抽油泵柱塞截面积，m2；

—第i级抽油杆的长度占抽油杆总长度的百分比；

      —第i级抽油杆的的单位长度重（考虑接箍），N/m3；

       —各级抽油杆的横截面积，m2；

—单位井深减载力，N/m。

将表中数据代入公式计算得出，，因此Φ22mm抽油杆长度为840m，Φ25mm抽油杆长度为560m。

3.四寸套大泵提液配套工艺

通过设计一种油管特殊接箍，实现73mm油管下入四吋套管内，满足大泵在四寸套井中应用的要求。

选用P110钢材，设计外径为81mm，为验证该特殊油管接箍的设计是否达到预期性能，进行了上卸扣试验和密封试验。

试验方案：2组试样→最大扭矩上卸扣11次→最小扭矩最终上扣→空气密封循环试验→拉伸试验

封堵管端内压循环进行密封性试验，试验数据见下表，从表中可以看出，2个试样内压循环过程中均未发生渗漏。

对试样进行拉伸试验，结果见表格。从实验结果可以看出失效为管体

断裂失效，表明接头强度达到管体强度。

经试验验证，其强度、密封性满足生产需求，应用该特殊接箍，可将73mm油管下入四吋套管内，实现了57mm普通管式泵下入四吋套管内，满足了四吋套井的提液需求。

4  应用情况

深抽减载工艺：某井在原配套Φ70mm泵，泵深1700m，但未使用减载器装置，在使用减载器之后，在泵径相同，泵深加深100m的情况下日耗电量节省67 kW.h，载荷减小24kN。

四寸套大泵提液配套工艺：四吋套油井共进行Φ50mm以上大泵径提液10井次，全部成功应用，措施有效率90%，累增油558t。

5 结论与认识

5.1 深抽工艺技术能够直接提高油井产液量，继而增加单井产量，是低渗层挖潜的重要方式，为高含水期的油井增产提供了技术手段。

5.2 通过改进深抽减载装置、设计应用特殊油管，提升了五吋半套管和四吋套井深抽工艺技术的适用范围，随着油田开发进程的逐步推进，推广应用广阔。

参考文献

[1]唐周怀,林伟民,娄永昌,等.深抽减载装置在胡庆油田的应用研究[J].钻采工艺,2002.

[2]张振美,王双红,单国飞,等.胡庆油田四寸套油井井筒综合配套技术[J].内蒙古石油化工, 2011.

[3]申立梅,路庆峰,巩卫国，等.油井有效提液工艺技术研究与应用[J].科学与技术,2021.