稠油井举升系统分析比较与优化应用

杜友文

摘要：油田主要举升方式是有杆泵举升和螺杆泵举升，还有少数的水力喷射泵举升。水力喷射泵举升井中已经有三口井进行了换螺杆泵作业，并取得了一定的增产效果。在这里暂不分析水力喷射泵。而油田属于稠油油藏，油藏的主要开发措施就是热采。所以，有杆泵与螺杆泵所以对热采的效果分析是很重要的。由于油田开发层系“薄层、稠油、出砂、低产、难动用”的特点，目前正处于蒸汽吞吐的一二周期，热采效果评价是油田措施增油的主要评价方面。再加上油田主要采用抽油机举升方式进行采油，因次，针对抽油机井的热采效果分析，不同抽油机型号下的热采效果对比显得尤为必要。

关键词：举升方式；稠油出砂；优选对比；效果评价

研究油区位于剥蚀带西部的鼻状构造西翼，北邻洼陷，南接隆起。油田三套开发层系沙一段、沙三段均具有“薄层、稠油、出砂、低产、难动用”的特点。对任何一个油藏（区块或油井）来说，选择正确的机械采油方式是非常重要。本文对油田的举升现状做了详细的统计，包括抽油机的机型、泵径、冲程、冲次、泵效、示功图、沉没度统计，螺杆泵的转速、泵效、沉没度统计，射流泵的泵效统计。根据油田实际情况，通过有杆泵和螺杆泵对热采的效果对比分析，不同型号抽油机井的热采效果对比分析，对各个型号皮带机性能参数的对比，优选出最适合油田稠油热采的举升方式。最后对于空心杆闭式循环降粘工艺和注采一体化管柱做了简单介绍。

1油田地质与开发现状

1.1地质概况

油田位于剥蚀带西部的鼻状构造西翼，北邻洼陷，南接隆起，其下第三系由北向南超覆，渐新世末的构造运动形成了沙一与沙二、沙三段之间及与下状地层之间的不整合。底部的不整合面上发育10—15m厚的泥岩，与鼻状构造背景配合。在A断层以南形成了一系列地层不整合圈闭，而在B断层以北不整合圈闭主要表现在沙二段。沙三、沙四段生成的油气运移到该区形成不整合油气藏。油气藏埋深800—1000m原油受细菌降解为稠油。

1.2 开发现状

A块目前共有油井10口（其中直井2口），开井9口（1井高含水停井），日产油水平31.9t/d，含水44.5%，累积产油48060t，累积产液73189t。A块目前共有各类油油井31口，开井19口，日液水平59.4吨，日油水平31.7吨，综合含水46.5%，平均单井日油1.7吨，平均动液面486米。累计产油67357吨，累产水57275方。

2 油田举升方式现状

油田的举升方式有抽油机、螺杆泵、水力喷射泵三种。其中大部分是抽油机井和螺杆泵井，这两种举升方式的产液量占到了总产液量的96%以上。

表1 油田三種举升方式生产数据统计表

采油方式 开井数（口） 日产液量（吨） 日产油量（吨）

抽油机 93 439 284

螺杆泵 32 47 28

水力喷射泵 7 20 5

3有杆泵与螺杆泵对比分析

3.1 螺杆泵采油系统优缺点

螺杆泵采油系统的优点：（1）与电潜泵、水力活塞泵和游梁式抽油机相比，螺杆泵的结构简单，一次性投资最低。（2）螺杆泵没有泵阀和复杂流道，油流扰动小，排量均匀，能耗低；（3）螺杆泵工作时负载稳定，机械损失小，泵效可达90%，是现有机械采油设备中能耗最小、效率最高的机种之一；（4）螺杆泵的地面装置简单，占地面积小，安装操作简单，工序少，劳动量少；（5）螺杆泵抽油的适应粘度范围为0～5000 以下的原油开采，因此多数稠油井都可适用；（6）螺杆泵耐砂性更好，适合含砂小于5%的原油开采；（7）螺杆泵不会发生气锁，较适应高含气井。但泵入口的游离气也会影响容积效率。

3.2抽油机采油系统优缺点

抽油机举升的优点：（1）其设计方法及设备结构简单，管理方便，操作和搬迁容易，对一般油井都比较适用，并可用于水井跟油井和分层开采的油井，可把油井开采至非常低的压力。（2）通常采取自然排气，因此有利于天然气从井内排出，比较容易消除气体影响。（3）具有较大的灵活性，当油井的产能变化时，能通过调节泵径和其它工作参数，使泵的排量同油井的产能相适应。（4）能方便地进行各种地面和井下测试，可及时准确地分析地面和井下设备的工作状况。（5）适用于开采高粘原油，同时也比较容易处理井下结蜡、结垢和腐蚀等问题。抽油机举升的缺点：

（1）在井身弯曲的油井中往往产生严重磨损，使抽油杆和油管的损坏频率升高，因此会影响油井的正常生产，同时使采油成本增加。（2）当井液含砂和其它固体颗粒较多时，极易出现卡泵。另外在油气比过高时，如不适当排气，会使泵效降低，甚至会使泵发生“气锁”而失效。（3）下泵深度受抽油杆强度的限制，并且随着下泵深度的增加，泵效很快下降，抽油杆事故频率也随之升高。当泵下到一定深度后，泵就会完全失效。（4）设备体积较大，在市区使用引人注目，在海上油井上使用显得过于笨重。另外，其电缆必须架设到井口，因此不宜在沼泽等地理条件比较复杂的地区使用。（5）极易受结蜡的影响，而且还不能采用涂料油管来防蜡和防腐。（6）在深井中不能下大排量的泵，在小直径的井眼中，泵径也受到限制。油田B块位于Ed343小层，原油粘度较大，冲次调不上去，采用10型抽油机开采的井冲程较小，导致理论排量较小，当油井蒸汽吞吐开井后，达不到趁热快采的效果，影响了油井蒸汽吞吐的增产效果。

4结束语

对油田的举升现状做详细的统计，包括抽油机的机型、泵径、冲程、冲次、泵效、示功图统计，螺杆泵的转速、泵效统计，射流泵的泵效统计，根据油田实际情况，通过有杆泵与螺杆泵对热采的效果对比分析，发现有杆泵举升更适用于油田热采的开发；通过对不同型号抽油机井的热采效果分析，发现应用皮带机开采的井热采效果要由于其他型号的抽油机；通过对各个型号皮带机性能参数的对比，可以看出对应于油田的实际情况优选600型皮带机。对任何一个油藏（区块或油井）来说，选择正确的机械采油方式是非常重要。这对发挥油井的最大潜力，取得最佳的经济效益，是非常必要的。

参考文献

[1] 电热杆在稠油举升工艺中的应用探讨[J].郑冰.中国石油石化.2016（S2）

[2] 高凝稠油举升工艺转换配套技术研究[J].赵麟天.化工管理.2015（23）

[3] 稠油油藏采油工艺优化技术研究与应用[J]. 赵忠文，郭新军，吕义军，刘松广，黄卫峰.化工管理.2015（08）

（作者单位：辽河油田金海采油厂）