水平井分抽采油技术在曙光油田稠油区块的应用

李晓龙

（中国石油辽河油田公司曙光采油厂， 辽宁 盘锦 124109）



水平井分抽采油技术在曙光油田稠油区块的应用

李晓龙

（中国石油辽河油田公司曙光采油厂， 辽宁 盘锦 124109）

摘 要：在水平井笼统采油过程中，针对水平井水平段端部与根部流动不均的问题，开展了水平井分抽采油技术研究。在水平井水平段脚尖与脚跟不同部位采用相对独立的两个入泵压力系统进行生产，可以避免笼统采油中长距离水平段沿井筒方向阻力形成的压力差造成水平段端部与根部流动不均的问题，达到水平井相对均匀采油的目的。介绍了水平井分抽采油技术工艺原理、管柱结构及其在曙光油田应用情况。

关 键 词：曙光油田；水平井；分抽采油

水平井是油田开发的一项革命性创新技术，水平井的油藏接触面积是直井的5～10倍以上［1］，它可以大幅度提高单井产量，实现油气田的高效开发。但由于地质条件的复杂，油层发育不均，尤其是水平井井筒周围存在非均质性等因素影响，造成水平段油藏动用不均衡是水平井在开发过程主要问题之一。目前水平井生产过程中均主要采用笼统采油的方式。

由于水平井井筒两端存在一定的压差，原油特别是稠油在长距离水平段流动沿程阻力较大，造成水平段端部与根部流动不均，往往导致水平段根部动用较好，端部动用较差，致使水平井产能得不到充分发挥。同时水平井段受边底水侵影响，若水平段某点突破见水后，由于油水流度比的差异，会较大抑制其它段位的产油能力，造成水平井段水淹，使水平井高含水问题突出，严重制约了水平井的开发效果［2］。

1 水平井分抽采油技术

1.1 技术原理

水平井分抽采油技术是在水平井水平段脚尖与脚跟不同部位采用相对独立的两个入泵压力系统进行生产，可以避免笼统采油中长距离水平段沿井筒方向阻力形成的压力差造成水平段端部与根部流动不均的问题［3］，达到水平井相对均匀采油的目的。

1.2 管柱结构

图1 水平井分抽采油技术管柱结构示意图Fig.1 The level of wells pumping technique schematic diagram of column structure

如图1所示：水平井分抽采油技术管柱主要由阻隔器、筛管、油管、分抽混出泵组成［4］。结合水平段地质资料，采用阻隔器将水平段分成两段，然后采用分抽混出泵的上、下两级泵分别对水平段的脚跟部位与脚尖部位进行抽汲，以避免脚尖与脚跟之间的干扰，从而提高水平段的动用程度。

1.3 水平井分抽采油机理研究

为验证水平井分抽技术的可行性和必要性，开展水平井井筒流体流动状态研究，明晰水平段流体流动特征、沿承压力损失及流量变化规律。 依据曙光油田水平井井筒结构和油藏实际特点建立3个模型，分别是水平井流入动态计算模型、水平井筒压降计算模型、井筒与油藏的耦合模型［5］。根据耦合模型编写了计算程序，并进行了水平段压降计算，计算结果为水平段总体沿程阻力达到0.2～0.3 MPa。水平井井筒流量从脚尖到脚跟呈不断增加的趋势，在靠近脚尖的位置，压力变化较小，越靠近脚跟，压力变化越大。采用分采技术可减少水平段端部压力损失，产量可以提高15%左右［6］，从理论上证明水平井实施分采技术有增产的效果。

1.4 水平井分抽关键技术

稠油水平井分抽混出抽油泵是水平井分抽采油工艺的核心技术，在抽油泵的研发思路上，采用直径不同的两台泵串联的方式，双泵单作用结构。在结构设计上，上泵筒直径大于下泵筒，这样串联柱塞可以顺利下入相对应的泵筒。泵下端的分流体采用了双层进液通道，并带有转向结构，可根据水平段不同部位的实际的产能差异，调整大泵生产水平段根部或端部。在工作过程中，上冲程时，两个水平段端部与跟部的液体分别经不同的流道进入各自的泵腔；下行程时，两泵腔内的液体经各自通道进入油管混合。上、下泵同时进行吸排液，实现分段开采，在泵上端产出的液混合，最终举升至地面。

由于分抽混出泵设计有两个密封段，相比普通抽油泵的柱塞与泵筒单摩擦副结构复杂，另外水平井泵挂深度处斜度大，稠油、超稠油粘度高，热采井井底温度变化大等客观影响因素多，柱塞与泵筒的间隙设计尤为重要。经过长时间理论研究和多次室内试验以及结合现场经验，设计了合理的间隙配合密封方式，上泵柱塞与泵筒的间隙是0.05～0.08 mm，下泵柱塞与泵筒的间隙是0.08～0.1 mm，满足了大斜度工况下生产的需要。

2 现场应用及效果分析

2.1 现场应用情况

2013年至2015年，水平井分抽采油技术在曙光油田稠油区块现场累计试验7井次，工艺成功率100%，可对比井平均检泵周期由 191 d 延长到209 d，单井平均日产液由25 m3提高到30.5 m3，日产油由7.1 t提高到8.1 t，平均泵效提高 8.8%，累计增油1 152 t，累计增液8 307.8。有效地解除了水平井水平段动用不均的问题。

2.2 典型井例分析

杜84-大H10是杜99块的水平井，开发杜家台莲花层系，射孔井段1 061.44～1 383.61，油层有效厚度298.3 m。从井温测试曲线分析，该井水平段脚跟部位动用好，脚尖部位动用差，下泵时，采用水平井分抽混出抽油泵进行分段开采，Φ70/44 mm组合泵下至880 m，阻隔器下至1 200 m，脚尖部位采用大泵生产，以提高脚尖部位的动用程度。措施后，井温测试曲线平缓，周期产油由上周期的2 039 t提高到本周期的2 265 t，对比增油226 t，油气比由措施前的0.49提高到措施后的0.55，水平段动用程度明显改善，生产效果得到显著提高。

3 结 论

（1）现场试验表明，分抽混出采油技术可以满足现场正常生产需求，达到预期设计目标，解决水平井水平段动用不均的问题。

（2）该泵能合理开采油层，控制主力油层产量，发挥非主力油层的生产潜力，能提高油田产量并延长油田稳产期。

（3）充分利用了现有设备，不增加和改变地面设备，具有投资小，见效快，对油层无副作用等特点。

参考文献：

［1］王鸿勋，张琪.采油工艺原理［M］.北京：石油工业出版社，1989：95-109.

［2］罗英俊，万仁溥.采油技术手册［M］.北京：石油工业出版社，1984：72-79.

［3］佘梅卿，祝道钧，鲁献春.级差式分抽混出泵的研制和应用［J］.河南石油，1994，8（2）：37-46.

［4］田荣恩. Φ83/56型分抽混出泵及配套管柱［J］.石油机械，1993，21 （2）：75-79.

［5］周生田，张琪.水平井水平段压降的一个分析模型［J］.石油勘探与开发，1997，24（3）：：49-52.

［6］陈家琅.水力学［M］.北京：石油工业出版社，1980：44-47.

Application of Horizontal Well Pumping Technology in Heavy Oil Block of Shuguang Oilfield

LI Xiao-long
（Shuguang Oil Production Plant of Liaohe Oilfield Company， Liaoning Panjin 124109，China）

Abstract:In the horizontal well production process， research on the horizontal well extraction technology for the horizontal section of horizontal wells and the root flow was carried out. The technology uses two relatively independent pump pressure systems for production in different parts of the horizontal sections of the toe and heel， can avoid the uneven flow of horizontal segment in long distance horizontal section， to achieve relatively uniform horizontal well production. In this paper， principle of the horizontal well extracting oil technology， the structure of pipe string and its application in the oil field were introduced.

Key words:Shuguang oilfield； Horizontal well； Pumping oil

中图分类号：TE 357

文献标识码：A

文章编号：1671-0460（2016）02-0416-02

收稿日期：2015-10-03

作者简介：李晓龙（1988-），男，辽宁本溪人，助理工程师，2011年毕业于重庆科技学院石油工程专业，研究方向：从事油田采油工艺研究与推广工作。E-mail：315117983@qq.com。