董安迪
摘要:重18井區(qū)于2010年投入開發(fā),歷經(jīng)4年產(chǎn)能建設(shè),累計投產(chǎn)開發(fā)井2452口,動用地質(zhì)儲量3584.2萬噸,其中高粘儲量451.9萬噸。2014年9月,重18井區(qū)開辟了高粘先導試驗區(qū),投產(chǎn)直井40口,開發(fā)目的層J1b,動用地質(zhì)儲量57.9萬噸,50℃原油粘度27300mPa.s。沿用以往認識及經(jīng)驗投產(chǎn)后,生產(chǎn)效果較差,生產(chǎn)周期短,遞減快,油汽比、采注比低,泵卡、凝管大面積出現(xiàn),躺井數(shù)逐漸增加,難以正常生產(chǎn)運行。為解決重18井區(qū)高粘區(qū)存在的生產(chǎn)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(tǒng)反饋泵舉升能力差以及反饋泵易發(fā)生泵卡、注汽需提桿等問題,在重18井區(qū)高粘區(qū)采用直井下串接泵生產(chǎn),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(chǎn)時率提高,產(chǎn)液量、產(chǎn)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(guān)鍵詞:重18井區(qū);高粘稠油;直井;串接泵;有效開
1.背景及目的
1.1高粘區(qū)直井生產(chǎn)效果差
對高粘區(qū)直井沿用以往認識及經(jīng)驗投產(chǎn)后,生產(chǎn)效果較差,生產(chǎn)周期短,遞減快,油汽比、采注比低,泵卡、凝管大面積出現(xiàn),躺井數(shù)逐漸增加,難以正常生產(chǎn)運行。
1.2重18井區(qū)高粘區(qū)原油粘度高,反饋泵舉升效果差
重18高粘區(qū)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(qū)直井傳統(tǒng)采用的反饋泵舉升效果不佳,且易發(fā)生泵漏失及泵卡。
1.3傳統(tǒng)反饋泵需提桿注汽,現(xiàn)場工作量較大
目前重18井區(qū)大規(guī)模采用的反饋泵由于自身結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(yīng)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(guān)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(chǎn)時率,有效提高油井日產(chǎn)液水平。直井串接泵在水平井串接泵的基礎(chǔ)上改進為注汽式底閥和舉液器,可實現(xiàn)不提桿注汽,減少現(xiàn)場工作量,避免了因提桿造成的卡盤根盒。
2.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)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(gòu)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(nèi)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(shù),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(fā)生偏移時,柱塞偏移與泵筒發(fā)生偏磨,偏磨程度與井眼曲率有關(guān),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(huán)形凡爾是獨立的,當抽油桿發(fā)生偏磨時不連動環(huán)形凡爾,因此環(huán)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(huán)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(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)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(nèi)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(tǒng)的管式底閥設(shè)計具有環(huán)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(yōu)化舉液器結(jié)構(gòu)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(huán)間隙、優(yōu)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(chǔ)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(tǒng)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(xiàn)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(qū)稠油粘度大,直井反饋泵舉升效率差、生產(chǎn)時率低,易泵卡,采用串接泵生產(chǎn)可有效解決這一問題,提高舉升效率及油井產(chǎn)量;
(2)首次針對出砂嚴重油井,通過增大舉液器密封環(huán)間隙、優(yōu)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(tǒng)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(xiàn)了直井不提桿注汽,減少現(xiàn)場工作量。
4.成果推廣應(yīng)用情況
風城采油二站目前共在高粘區(qū)直井下串接泵11井次,累計增油1908t,在提高舉升率,提高產(chǎn)量方面效果顯著。
以直井F340280為例,該井8輪生產(chǎn)時多次因油稠等原因造成油井不出,現(xiàn)場班組在采取憋壓、碰泵等措施后恢復出油,但生產(chǎn)幾天后就再次不出,油井生產(chǎn)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(jié)束燜開,日產(chǎn)液25.1t,日產(chǎn)油3.55t,后該井持續(xù)生產(chǎn)至10月20日,期間未出現(xiàn)油井不出情況,生產(chǎn)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(fā)生頻率,11口高粘區(qū)直井實施串接泵措施后轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)未發(fā)生1次泵卡,而在高粘試驗區(qū)進行集中恢復和優(yōu)化注采參數(shù)以來,常規(guī)泵共計發(fā)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(yōu)化注采參數(shù)后發(fā)生泵卡,修井改下串接泵后實現(xiàn)高時率生產(chǎn),充分表明串接泵對高粘區(qū)的適應(yīng)性好于常規(guī)泵。隨著注采參數(shù)的優(yōu)化和直井串接泵措施的實施,新增問題井數(shù)逐月減少,體現(xiàn)出針對高粘試驗區(qū)實施直井下串接泵工藝技術(shù),具有很好適應(yīng)性。
5.經(jīng)濟社會效益
5.1經(jīng)濟效益
風城采油二站在重18井區(qū)高粘區(qū)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(jīng)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(jīng)濟效益為:743.7-33=710.7(萬元)。
5.2社會效益
重18井區(qū)高粘區(qū)開展直井串接泵試驗,有效改善了高粘區(qū)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(huán)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(xiàn)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(qū)高粘區(qū)開采困難大、問題多的情況,為風城采油二站高效、經(jīng)濟開發(fā)做出貢獻。
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