高粘区直井串接泵的应用及效果

董安迪

摘要：重18井区于2010年投入开发，历经4年产能建设，累计投产开发井2452口，动用地质储量3584.2万吨，其中高粘储量451.9万吨。2014年9月，重18井区开辟了高粘先导试验区，投产直井40口，开发目的层J₁b，动用地质储量57.9万吨，50℃原油粘度27300mPa.s。沿用以往认识及经验投产后，生产效果较差，生产周期短，递减快，油汽比、采注比低，泵卡、凝管大面积出现，躺井数逐渐增加，难以正常生产运行。为解决重18井区高粘区存在的生产轮次高、供液能力差，原油粘度高、流动性差，采出液含水高、传统反馈泵举升能力差以及反馈泵易发生泵卡、注汽需提杆等问题，在重18井区高粘区采用直井下串接泵生产，取得了较好的效果。直井串接泵由底阀、若干举液器及注汽阀组成。直井下串接泵后，油井生产时率提高，产液量、产油量提高，泵卡井次降低，同时减少了因注汽提杆的工作量，避免了因提杆造成的卡盘根盒。

关键词：重18井区;高粘稠油;直井;串接泵;有效开

1.背景及目的

1.1高粘区直井生产效果差

对高粘区直井沿用以往认识及经验投产后，生产效果较差，生产周期短，递减快，油汽比、采注比低，泵卡、凝管大面积出现，躺井数逐渐增加，难以正常生产运行。

1.2重18井区高粘区原油粘度高，反馈泵举升效果差

重18高粘区50℃原油粘度27300mPa.s，原油粘度极高，原油在地层及井筒中流动性差，重18井区直井传统采用的反馈泵举升效果不佳，且易发生泵漏失及泵卡。

1.3传统反馈泵需提杆注汽，现场工作量较大

目前重18井区大规模采用的反馈泵由于自身结构原因，需要提杆才能建立注汽通道，因而每次注汽前需先对油井进行提杆操作，增加了现场员工的工作量，同时在提杆过程中如操作不当，易造成卡盘根盒，导致油井上修的严重后果。

1.4目的

为解决以上问题，应用了串接泵。串接泵采油工艺由管式底阀及举液器组成，利用油管当作工作筒，通过抽油杆串接多个举液器将井筒来液分成若干段举升，管式底阀固定凡尔以弹簧方式强制关闭。相较普通直井抽油泵，该举升工艺受原油粘度大的影响小，通过多级举升有效提高了高粘高含水原油的举升效率，同时大幅降低泵卡井次，提高生产时率，有效提高油井日产液水平。直井串接泵在水平井串接泵的基础上改进为注汽式底阀和举液器，可实现不提杆注汽，减少现场工作量，避免了因提杆造成的卡盘根盒。

2.关键技术及创新点

2.1管式底阀和举液器工艺组合，有效提高举升效率

直井串接泵由1个底阀和若干管式举液器构成，串接泵管式底阀长度0.5m，管式举液器长度0.25m，串接泵管式底阀的固定凡尔以弹簧方式强制启闭。这一多级举升方式配合底阀固定凡尔强制启闭，解决了高粘原油在井筒内流动性差的问题，大大改善了出砂严重情况下稠油井的泵漏失问题，提高了举升效率。

2.2多级举升工艺技术，有效降低杆柱断脱机率

管式举液器采用多级举升方式，交变载荷点为多点、载荷较为分散，光杆及抽油杆的载荷为逐渐变化，金属疲劳点不集中，增强抽油杆的抗疲劳性，减少抽油杆柱的断脱几率，且分段举升可减少油杆的冲程损失。

2.3凡尔独立工作，形成自扶正及抗磨损性能

普通抽油泵抽油杆发生偏移时，柱塞偏移与泵筒发生偏磨，偏磨程度与井眼曲率有关，因此柱塞与泵筒磨损是不可避免的;串接泵管式举液器的环形凡尔是独立的，当抽油杆发生偏磨时不连动环形凡尔，因此环形凡尔与油管不会因油杆偏磨而受压力作用，自身有扶正功能可以消除杆柱偏心对柱塞造成的影响，因此较普通抽油泵抗磨损性能好。

2.4环形沉砂空间，具有一定的防砂性能

由于直井串接泵采油举升系统区别于传统的举升工艺，管式举液器是逐一动作的，而举液器的径向又可伸缩，砂不足以卡死举液器;如果长时间停井，由于管内液柱被举液器分隔成若干段，砂不会下沉到管底，因此不会形成砂柱，不会卡杆，解决了砂对泵造成的硬性损害和砂卡泵。而串接泵采油系统的管式底阀设计具有环形空间可将沉砂沉入沉砂管中，所以在防砂方面具有较好效果。

2.5优化举液器结构及配比，避免出砂严重井砂埋管柱

针对出砂严重的油井，通过增大举液器密封环间隙、优化举液器配比控制油井排量，提高该工艺对出砂油井的适用性。

2.6采用注汽式举液器、底阀，减少直井注汽工作量

直井串接泵在水平井串接泵的基础上改进了举液器和底阀，采用注汽式举液器和底阀，建立注汽通道，改变了传统直井抽油泵需要先提杆的注汽流程，在保证注汽效果的同时减少了现场操作人员的工作量，同时避免了因提杆操作不当导致的卡盘根盒。

3.先进性对比

（1）高粘区稠油粘度大，直井反馈泵举升效率差、生产时率低，易泵卡，采用串接泵生产可有效解决这一问题，提高举升效率及油井产量;

（2）首次针对出砂严重油井，通过增大举液器密封环间隙、优化举液器配比控制油井排量，提高该工艺对出砂油井的适用性;

（3）相较传统反馈泵必须提杆注汽，直井串接泵通过采油注汽式举液器和底阀实现了直井不提杆注汽，减少现场工作量。

4.成果推广应用情况

风城采油二站目前共在高粘区直井下串接泵11井次，累计增油1908t，在提高举升率，提高产量方面效果显著。

以直井F340280为例，该井8轮生产时多次因油稠等原因造成油井不出，现场班组在采取憋压、碰泵等措施后恢复出油，但生产几天后就再次不出，油井生产效率差。该井于2017年4月18日检泵下串接泵，7月25日9轮注汽结束焖开，日产液25.1t，日产油3.55t，后该井持续生产至10月20日，期间未出现油井不出情况，生产效果较下串接泵之前有明显改善。

直井下串接泵在提高排液能力的同时，还能有效减少泵卡发生频率，11口高粘区直井实施串接泵措施后转抽生产未发生1次泵卡，而在高粘试验区进行集中恢复和优化注采参数以来，常规泵共计发生泵卡、垢卡等30井32井次，11口直井串接泵措施井均是在优化注采参数后发生泵卡，修井改下串接泵后实现高时率生产，充分表明串接泵對高粘区的适应性好于常规泵。随着注采参数的优化和直井串接泵措施的实施，新增问题井数逐月减少，体现出针对高粘试验区实施直井下串接泵工艺技术，具有很好适应性。

5.经济社会效益

5.1经济效益

风城采油二站在重18井区高粘区直井共下串接泵11井次，累计增油1908t，按稠油油价3898元/t计算，经济效益为：1908×3898=743.7（万元）;直井下串接泵单井成本3万元，11口直井下串接泵总价为：11×3=33（万元），因此最终经济效益为：743.7-33=710.7（万元）。

5.2社会效益

重18井区高粘区开展直井串接泵试验，有效改善了高粘区直井垢卡、泵卡等问题，油井检泵周期延长，减少因修井造成的维修材料等费用，同时减少环境污染。下串接泵后，油井注汽时省去了提杆这一操作，大大减少了现场操作员工的工作量，避免油井因提杆导致卡盘根盒。

直井下串接泵有效改善了重18井区高粘区开采困难大、问题多的情况，为风城采油二站高效、经济开发做出贡献。

参考文献：

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[2]李卉;稠油油藏蒸汽吞吐参数优化及效果预测[J];石油地质与工程;2012年01期

[3]石爻;喻高明;谢云红;胡海霞;杨欢;简洁;超稠油水平井蒸汽吞吐注采参数优化设计[J];石油天然气学报;2011年06期