小直径过泵校深装置的研制与应用

段志刚，殷 鑫，常元昊，

(1.中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院，江苏 扬州 225009；2.西南石油大学石油工程学院，四川 成都 610500)

小直径过泵校深装置的研制与应用

段志刚1，殷 鑫1，常元昊2，

(1.中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院，江苏 扬州 225009；2.西南石油大学石油工程学院，四川 成都 610500)

射采联作工艺在高气油比和异常高压油井的投产中具有节约作业时间、保护油层和施工安全的优点。针对泵上校深误差大、无法保证射采联作工艺在薄油层中射孔准确度的问题，研制了固定阀后投式射采联作泵和φ32 mm放磁组合测井仪，形成了适合φ38 mm泵径的小直径过泵校深技术。现场应用取得较好效果，扩大了射采联作工艺的应用范围。

过泵校深 射采联作 装置

高气油比和异常高压油井的常规射孔投产容易出现井喷的情况，不仅污染环境，还有井控的安全隐患[1]。射采联作将射孔枪连接在泵挂管柱末端，下到预计位置，校深后调整射孔枪对准射孔层位，待作业完井后，再环空打压射孔，射后即可开抽生产，该工艺尤其适用于高气油比和异常高压油井的射孔投产。对于泵、枪距离小的厚油层油井，可以把校深短节放置在泵筒以上，采用泵上校深的联作方式；但对于泵、枪距离大的薄油层油井，泵上校深会导致射孔误差大，影响油井的开发效果，因此，需将校深短节放置在泵筒以下、紧靠射孔枪的位置，测井校深仪穿过泵筒进行过泵校深，以减少射孔零长、提高射孔精准度。

针对目前磁定位校深仪外径较大以及常规管式泵无法进行过泵校深，研究开发了固定阀后投式射采联作泵和小直径放磁组合测井仪，形成了一种适合射采联作工艺的过泵校深装置。

1 过泵校深装置研究

1.1射采联作泵的研制

1.1.1 结构原理

该射采联作泵为φ38 mm泵，包括柱塞、泵筒和固定阀总成三部分，固定阀总成由球阀和可取式堵塞器构成，见图1，2。其结构原理为：泵筒和固定阀总成的球阀合为一体，随油管下入井中；可取式堵塞器随抽油杆柱塞一起下井，碰泵后，上提抽油杆，剪断堵塞器与柱塞的连接销钉，完成堵塞器的入座。

图1 射采联作泵结构示意

1.上接头；2.可取堵塞器；3.偏心阀体；4.阀罩；5.阀球；6.阀座；7.卡环；8.堵塞器

图2 堵塞器结构示意

1.打捞杆；2.连接套；3.限位套；4.弹簧；5.凸爪体；6.扭簧；7.转销；8.凸爪；9.密封体；10.O型密封圈

1.1.2 技术特点

1)偏置进液球阀增加了泵筒通径，提高了泵效

该泵将进液球阀偏心设置，增大了泵筒的通径，为校深仪的通过提供了条件。同时，进液球阀的通径比常规管式泵通径大，减小了油流阻力，增加了泵的充满度，提高了泵效。

2)堵塞器具备可取、密封和泄油的功能

堵塞器结构如图2所示。射采联作泵入井前将其取出，为过泵校深提供通道，待校深后，再将堵塞器随抽油杆柱塞一起入井。堵塞器入座后，向上由凸爪定位，向下由限位套定位，确保入座后不会上下移动。堵塞器采用O型氟橡胶圈密封，该胶圈具有耐高温、耐腐蚀的功能，且放置在燕尾槽中，入井时不会被刮损，具有很好的密封效果。上提堵塞器的打捞杆，可回收凸爪，继续上提，则堵塞器出泵筒，实现了泵筒的泄油功能。

3)结构简单，操作方便

堵塞器与柱塞采用销钉连接，入井过程中不会脱落。堵塞器入座后，上提抽油杆剪断销钉，即可实现堵塞器与柱塞的分离，整个过程操作简单，方便现场施工。

1.1.3 主要技术参数

泵筒外径：50.8 mm

泵筒内径：38 mm

固定阀总成外径：114 mm

固定阀总成内通径：36 mm

连接油管外径：60.3 mm、73.0 mm

冲程长度范围：0.6～6.0 m

抗内压强度：73 MPa

抗外挤强度：77 MPa

抗拉强度：650 MPa

1.1.4 室内试验

为了验证射采联作泵的密封及操作性能，在室内开展了泵筒密封试验和堵塞器入座试验。

1)泵筒密封试验

将泵筒竖立，在上接头处连接自带压力表的加压泵，打压30 MPa，稳压30 min，压力不降，表明泵筒密封性能良好。

2)堵塞器入座试验

将泵筒竖立，上下固定在井架上，堵塞器连接在柱塞底部，随抽油杆一起进入泵筒。加压10 kN，堵塞器顺利入座，再上提5.5 kN,剪断销钉，并安全提出抽油杆柱塞。试验结果表明：上提拉力为5.5 kN时，能完成堵塞器与柱塞的分离。

1.2放磁组合测井仪的研制

目前国内各油田的油管传输射孔，大都采用一次校深方式进行深度校正。井下仪器均采用放磁组合测井仪，其工作原理为：仪器通过套管接箍时会发生磁通量的变化，从而产生感应电动势，发出的信号在曲线上呈现两个小尖峰和一反方向大尖峰，根据曲线尖峰的情况判断校深短节在井下的深度，从而计算出射孔枪的具体井深。

目前常用放磁组合测井仪的外径有38 mm和45 mm两种，但均不能通过φ38 mm的射采联作泵。因此，研发了32Y-E1型WTC/CCL/G组合测井仪，包括遥测短节、伽马和磁定位仪三大部分，见图3。仪器最大外径φ32 mm，总长1 388.5 mm，最大工作压力80 MPa，最高工作温度175 ℃，基准频率为20 kHz±10%，信号频率变化大于±500 Hz，能满足φ38 mm射采联作泵的过泵校深要求。

图3 32Y-E1型WTC/CCL/G组合测井仪

2 现场应用效果

小直径过泵校深装置在射采联作施工中应用9口井，射孔层位最薄的仅1.2 m，后期作业检测发现射孔准确率99.5%。

投产的9口井中，2口井自喷生产，7口井连抽带喷生产，平均单井日产油7.2 t，比常规投产井多3.4 t；平均单井减少作业占井周期2.36 d，节约作业成本5.6万元，取得了较好的开发效果，同时还有效地保护了地面环境，确保了作业的井控安全，具有较好的社会效益。

3 结论

1)小直径过泵校深装置能在φ38 mm及以上泵筒的射采联作施工中应用，确保射采联作工艺在薄油层中射孔准确度，扩大了射采联作工艺应用范围。

2)该校深装置在射采联作中应用9井次，施工成功率近100%，获较好经济和社会效益。

[1] 范学君.油管输送射孔抽油泵联作技术研究与应用[J].测井技术,2003,27(1)：66-69.

(编辑 谢 葵)

Development and application of the depth correctiondevice through small-diameter pump

Duan Zhigang1，Yin Xin1，Chang Yuanhao2

(1.PetroleumEngineeringTechnologyResearchInstituteofJiangsuOilfieldCompany,SINOPEC,Yangzhou225009;China；2.PetroleumEngineeringInstituteofSouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China)

The perforating and pumping joint can not only save the operation time，but also protect the reservoir and enhance the security.Aiming at problems in bigger error of the depth correction above pump and perforation accuracy in thin oil pay，a pump put into operation after putting a fixed valve and a gamma corrected depth gauge with 32 mm diameter were developed.The depth correction technology is applicable to the pump with a diameter of 38 mm.The field application has obtained good results，enlarging the application range of the perforating and pumping joint.

depth correction under the pump；perforating and pumping joint；device

TE257.1

A

2013-11-20；改回日期2013-12-23

段志刚(1978—)，高级工程师，主要从事复杂结构井的完井工艺研究。电话：0514-87760907，E-mail:duanzg.jsyt@sinopec.com。