油井深抽过泵产液剖面测试技术
2011-08-15克拉玛依新科澳化工有限公司康志恒
克拉玛依新科澳化工有限公司 吕 贤 胥 青 康志恒
油井深抽过泵产液剖面测试技术
克拉玛依新科澳化工有限公司 吕 贤 胥 青 康志恒
油田进人高含水开发阶段后,油井综合含水上升,如何确定油层剩余油分布,控制高产水层,释放低压层,已成为油田增产增效的一项重要措施。目前,国内各油田的油井产液剖面测试主要采用环空测试工艺技术、气举法测试工艺技术和封隔器卡单层求产工艺技术。
一、深抽过泵产液剖面测试技术概述
当油田进入高含水层面后,油井的含水总量增加,为了增加油田产量,提升效益,需要对油井剩余油量的具体分布情况做出准确的分析和判断,控制高产水层,促进低压层释放。
1. 我国常用的产液剖面测试法。当前,我国绝大多数油井应用的产液剖面测试主要有环空测试工艺技术、气举法测试工艺技术以及封隔器卡单层求产工艺技术三种。
(1)环空测试工艺技术。环空测试工艺技术对工作环境具有一定的限制:只能适用于抽油机井已经安装了偏心井口的油井。油井状况相对优越。油井下部没有大直径井下工具,如封隔器以及油管锚等。除此之外,采用环空测试工艺技术还会受到油井斜度以及油质黏度状况等因素的限制。
(2)气举法和机械法。如果油井不具备采取环空测试工艺技术的条件,则可以使用气举法和机械法,但是,按照气举法的相关要求,必须具备一定的专门设备,例如专用的气举管柱、压风车以及井口高压密封装置等,并且此种方法操作起来复杂系数较高,并受到气源因素的限制,施工安全性相对较低。所谓机械法,就是采取多级封隔器进行单层求产,这一方法的不足之处在于操作十分繁琐,并且占用的时间较长。
上述我国油田使用率较高的方法都或多或少的存在不足之处,这就在一定程度上影响了油井工作现场的实际使用。
2. 深抽过泵产液剖面测试技术。该技术对地面设备的要求不高,动力主要来源于作业机,对抽油机工作过程进行模拟,在进行实际测试的过程中,常规的环空测试仪器即可满足测试工作的需要。将测试仪器通过油管下入,经过泵柱塞中心管一直到达地层,开始进行测试。工作制度可以人为加以改动,进而对油井的实际产量加以控制,开展变排量测试,以便更加深入地了解低产液层的实际情况。除此之外,由于仪器的下入是以油管为通道的,这就确保了仪器可以十分顺利的起下,在环空测试中常发生的电缆卡住以及缠绕等难题得以解决。本工艺对井况的要求较低,一般情况下,各种疑难油井产液剖面测试均可采用该方法。
二、油井深抽过泵测试工艺
1. 设备组成。油井深抽过泵测试工艺主要包含三部分,分别是地面设备、抽汲测试管柱以及小直径流量含水测试仪。其中,地面设备主要由作业设备、自封封井器、测试仪器车以及配合测试滑轮等四部分组成;抽汲测试管柱主要包括73mm油管、油管防顶器、油管脱接器、封隔器、尾管、测试抽汲泵以及喇叭口等几部分。
2. 适用条件。该工艺技术在油井检泵作业施工期间进行,在井下2 000m以内套管上悬挂空心测试抽汲泵,通过油管驱动深抽产液,测试仪器从油管下入,通过泵柱塞到达测试层段,进行不停抽测试,得到产液剖面资料,判断出主产水层,进行有针对性的卡堵水作业。适用于斜井、稠油井、螺杆泵井、电潜泵井、水力泵井等无法进行环空测试的油井。
3. 测试施工过程。在测试施工过程中,套管悬挂测试抽汲泵通过封隔器以及油管防顶器实现;当油管脱接器处于脱开状态时,上部油管单纯与泵柱塞处于相互连接状态;油管防顶器具有自动上锁功能,从而可以有效避免泵在处于工作状态时出现管柱向上移动的现象,进而确保封隔器坐封的可靠性;做业机充当地面主动力来源的角色,对抽油机工作状态进行模拟,通过对73mmTBG油管驱动70型空心测试抽汲泵柱塞的提起和放下的循环反复运动,实现抽汲排液,促进液柱顺着环形空间向上提升,再经过套管闸门进入站内或予以重新回收。
排液抽汲主要按照地质方案开展,通常会在20m3以上,当产量处于相对稳定状态时,产液剖面测试随即开始。在测试过程中,产液剖面测试仪会顺着油管经过泵柱塞,当其进入到生产层时,随即开始进行流量和含水测试。对所收集到的相关资料进行分析和总结,形成最终的产液剖面资料,以此作为主产水层的判断依据。
三、空心测试抽汲泵
70型空心测试抽汲泵的作用主要体现在两个方面,第一是深抽产液,以保持测试层段的出液状态符合产液剖面测试需求;第二是提供测试仪器的起下通道,以便测试仪器的过泵测试能够顺利完成。
1. 结构。70型空心测试抽汲泵的结构主要分为:上下接头、泵筒、柱塞及其拉杆、固定阀和游动阀、中心管以及变扣接头等。
2. 工作原理。游动阀在上冲程阶段处于关闭状态,此时固定阀处于开启状态,在空心柱塞的作用下,泵上腔室的液体会经由泵上部73mm油管及其外环空间进入到油套环空。与此同时,由于受到泵入口压差的作用,井内的液体会经由固定阀进入到泵下腔室,泵下腔室会被井内液体填满。固定阀会在下冲程阶段处于关闭状态,而此时游动阀会处于开启状态,此时,游动阀将会成为泵下腔室液体向泵上腔室转移的主通道。井下液体由于受到空心柱塞上下反复持续性运动的作用,会进入到泵上部,经过油套环形空间到达地面。
3. 特点。空心测试抽汲泵主要具有以下三大特点:
(1)空心测试抽汲泵的柱塞外部直径为7cm,排量最大可达45m3/d。
(2)空心测试抽汲泵中心管的内部直径为3.2cm,由于比产液剖面测试仪器的外部直径要大,这样就确保了测试仪器上下的顺畅性。
(3)结构相对特殊,其固定阀、游动阀与阀座之间为环状锥面密封,并安装有弹簧,这样,不但为测试提供了通道,同时还确保了开启和关闭阀的可靠性以及较为准确的复位性。