辽河油田水平井举升技术研究与应用

孙振宇

摘 要：截止2013年底辽河油田水平井总数已超过1300口，广泛应用于稀油、稠油、高凝油等多个油藏类型。由于水平井井身结构的特殊性，加之部分油井存在出砂、井底温度高、液面低、井斜大、排液量大等问题，平均检泵周期仅有220天。针对这些难题，辽河油田经过多年攻关，研发了水平井特种泵举升技术、水平井替泥浆、气举、转抽一体化技术，及相应的举升配套工具及装置，使水平井平均检泵周期达到400天以上，为水平井技术在辽河油田的实施提供了强有力的技术支持。

关键词：水平井 防偏磨 特种泵举升 一体化举升

中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（a）-0077-01

辽河油田水平井举升方式主要采用有杆泵和气举2种，其中有杆泵举升占总井数的90%以上。气举主要应用于地层能量高、气油比高的稀油区块。辽河油田水平井大多数地层能量不足，泵要下在大斜度段，导致杆柱偏磨严重，针对这一问题，研发了水平井举升系列技术，延缓杆柱偏磨、延长检泵周期；对于采用气举的水平井，研制了能够降低城区作业风险，减少压井作业，减小地层污染，缩短完井周期的替泥浆、气举、转抽一体化技术。

1 水平井有杆泵举升技术

1.1 水平井有杆泵举升优化设计技术

针对水平井有杆泵举升的特点，采用有杆泵系统分析方法，优化有杆泵举升设计，研发出具有自主知识产权的有杆泵举升优化设计软件1套，该软件在实现RodStar功能基础上，考虑了井筒压力场、温度场、地层压力等更多因素，使最终的计算结果比以往软件计算结果更加准确，应用其对水平井举升进行防偏磨设计，计算出扶正器合理下放位置，减缓生产管柱的偏磨，统计8口因抽油杆断/卡/脱而检泵水平井，优化后平均单井延长生产检泵周期34.5d，平均提高泵效5%以上。

1.2 水平井特种抽油泵

水平井特种抽油泵分为两类：一类是针对特超稠油使用的重球扩孔泵，另一类是用在出砂井上的强开强闭泵。

1.2.1 重球扩孔泵

该泵是将原普通管式泵的凡尔进油通道扩孔加大，减少入泵阻力，同时采取重球的方式提高球的密封性和回位速度，该泵下入最大井斜40°，平均泵效48%，平均检泵周期380天以上。

1.2.2 强开强闭泵

强开强闭抽油泵分为2种：一种是简易强开强闭抽油泵；另一种是强开强闭柔性金属泵。

简易强开强闭抽油泵在游动凡尔和固定凡尔结构中加入适当的复位弹簧，起到凡尔关闭动作的辅助作用，该泵下入最大井斜50°，平均泵效55%，平均检泵周期420天以上。

强开强闭柔性金属泵柱塞采用完全独立的多级密封单元结构，具有防气锁功能，在轴向和径向均具有柔韧性，柱塞和泵筒之间的密封间隙为弹性间隙，密封单元结构短，不宜砂卡。该泵下入最大井斜80°，平均泵效68%，平均检泵周期450天以上。

1.3 水平井有杆泵举升防偏磨技术

1.3.1 抗弯防偏磨副技术

该技术就是将抽油杆与油管之间的摩擦转变为抗磨副的滑套和摩擦杆之间的摩擦。滑套内壁具有坚硬耐磨层，摩擦杆外表面经热喷涂处理具有较高的耐磨性，同时摩擦杆制作成空心杆具有高的抗弯性能，室内试验表明，摩擦杆与磨檫副之间磨檫10万次以上仍能正常工作。

1.3.2 固体润滑式抽油杆防偏磨扶正器

该技术将固体润滑剂黏着在扶正器的表面形成固体润滑膜，在摩擦过程中，基材表面的固体润滑膜会转移到对偶材料表面，使磨檫发生在固体润滑剂的内部，起到减小摩擦，降低磨损的作用，同时，扶正器的设计采取与油管同曲率的方法，减小局部磨檫。

2 水平井替泥浆、气举、转抽一体化技术

针对地层压力高、气油比高、城区作业等特点，研发了水平井替泥浆-气举诱喷-转抽一次管柱技术，该技术首先将整套气举阀总成和小外径杆式泵密封短接随替泥浆管柱一次下入井中指定深度，进行替泥浆、气举诱喷作业，若自喷则进站生产。若不能自喷不动管柱下入有杆泵转抽生产。减少作业及压井次数，减小对地层的污染，降低作业成本和城区作业井控风险。为了满足现场应用要求，对气举工作筒进行了系列化设计，形成了108mm、118mm、127mm三个系列，对小外径杆式抽油泵也进行了系列化设计，形成了38mm、44mm两个系列，该技术原理如图1所示。

3 技术应用情况与效果评价

3.1 水平井有杆泵举升技术应用情况

截止2013年底水平井有杆泵举升技术在辽河油田累计应用520井次，平均泵效达62%，较普通抽油泵提高泵效19.36%，泵挂深度最大井斜达到79.72°，平均检泵周期由2009年的200天提升至440天。水平井防偏磨技术累计应用108井次，施工成功率100%，平均延长检泵周期60天以上，节省作业费用1400×104元。

3.2 水平井替泥浆、气舉、转抽一体化技术应用情况

截止2013年底水平井替泥浆、气举、转抽一体化技术现场累计应用102井次，节省作业费用750×104元，增油13080t。

4 结论

（1）水平井举升技术在辽河油田累计应用628井次，延长了平均检泵周期，提高了抽油泵泵效，基本满足了水平井举升的生产需求。

（2）水平井替泥浆、气举、转抽一体化技术起到简化投产作业程序，有效的规避城区作业井控风险，减小油层污染的作用。

参考文献

[1] 罗英俊，万仁溥.采油技术手册[M].3版.北京：石油工业出版社，2005.

[2] 李景波.水平井有杆泵举升技术研究[D].大庆，东北石油大学大学硕士论文，2010.

[3] 张丽萍.提高新疆油田稠油水平井举升工艺技术应用效果[J].新疆石油天然气，2012（8）：21-28.