注聚合物驱单元提液高效举升工艺技术应用

柴德民

摘要：注聚区出砂、出胶问题成为困扰机械举升长效开发的一大难题，严重影响了油井产量和油田开发经济效益。通过对注聚单元历史生产情况的对比研究，发现在注聚区出砂、出胶况下，原有举升工艺技术适应性较差，急需开展注聚区提液举升工艺技术的配套研究，提高举升工艺适应性，延长举升配套技术寿命。为此，在注聚区开展了电泵、螺杆泵、抽油泵等三种提液优化方式研究，形成了相对适应注聚区出砂、出胶恶劣井况的机械举升配套工艺技术。

关键词：注聚区;出砂;出胶;提液;高效

Abstract： Sand production and glue production in polymer injection area have become a big problem that perplexes the long-term development of mechanical lifting， which seriously affects the oil well production and the economic benefits of oil field development. Through the comparative study of the historical production of polymer injection unit， it is found that the adaptability of the original lifting technology is poor under the conditions of sand and rubber production in polymer injection area， so it is urgent to carry out the matching research of the lifting technology in polymer injection area to improve the adaptability of lifting technology and extend the life of lifting matching technology. For this reason， three kinds of extraction optimization methods， such as electric pump， screw pump and oil well pump， have been studied in polymer injection area， forming a mechanical lifting matching technology which is relatively suitable for the bad well conditions of sand and rubber production in polymer injection area.

Key words： polymer injection area;sand production;glue production;lifting liquid;high efficiency

0  引言

本研究注聚區单元是以辫状河正韵律沉积为主的常温常压稀油油藏，自投入开发以来历经弹性开采、水驱、聚驱、转后续水驱[1-2]。后经过矢量调整、老油田一体化治理后，层系细分、井网调整基本到位，“三率”指标大幅改善，地层能量稳步回升[3]。在此基础上，优选区块中部井区作为提液示范区，通过一体化决策技术、提液举升工艺优化技术使得提液幅度得到提高，释放了单井产液能力，取得了“液量提升、油量增加、含水稳定”的良好效果。

1  优选提液举升方式

一般而言，在满足油藏液量需求的前提下，举升工艺优选坚持三个原则：一是充分利用现有地面资源;二是整体考虑经济效益;三是工艺适应性强。为此选择了Φ83mm、Φ95mm、螺杆泵、电潜泵进行优选对比（见表1），经过现场试验，优选了能耗适中的Φ95mm大泵为主要举升方式进行跟踪研究。

从现场提液情况来看，呈现三种不同的效果。

1.1 电泵提液井生产效果不理想

结合地层的能量状况，在提液井区探索试验了3口井电泵提液，提液前充分考虑地层出胶问题，采取三项措施：一是井口挂滤砂网，随时监测出砂出胶情况;二是对电泵摘除过滤罩，增大其进液口面积;三是利用修复机组、修复电缆。实施后，效果仍不甚理想，3口电泵井均因出砂、出胶躺井，免修期较短，而后改成机械抽油生产趋于正常。

同时，扶停4#井，该井位于见聚不明显的边部非提液井区，因高含水长停11年，停产前250方电泵生产。考虑出砂出胶问题，挤入解胶剂，并摘除电泵吸入口过滤罩，但效果仍不理想，生产仅28天即出胶躺井。该井试验进一步说明，即使见聚不明显的井，放大生产压差后，仍可能急速出胶，导致躺井。

分析造成电泵躺井的主要原因有三个：

一是生产压差过大，导致出胶情况严重，从电泵提液井前后生产参数分析，生产压差大于4MPa时，井筒出胶加剧，易造成短周期倒井[4]。

二是转后续水驱后，地层温度和地层水矿化度快速回升，产生微交联或絮凝反应，形成微小颗粒聚集，在地层近井地带或井筒中有一定压差的地方逐步脱水，形成致密富有高弹性的聚合物胶体（见图1），堵塞地层近井地带[5]。

三是电泵吸入口、叶轮叶片处存在急速压差变化，加剧聚合物胶体形成。且过滤网、叶轮液流通道较小，易造成胶体聚集（见图2）。摘除过滤网后，叶轮成为胶堵易发区，严重影响油井正常生产。

1.2 螺杆泵在注聚区块存在不适应性

考虑到螺杆泵的运行及适应性特点，适合螺杆泵井由于依靠电流检测生产状况，对动液面的测试不连续，不能及时发现出砂出胶情况，导致螺杆泵在供液波动或不供液时，出现定子干磨碎胶、甚至烧泵的现象（见图3、图4），油井生产周期进一步缩短，平均免修期由前期的480多天缩短到270天左右，严重影响生产效率和开发效益。

1.3 有杆泵大泵提液井生产效果良好

在注聚区根据出砂出胶情况，选择了10口井采用了有杆泵换大泵提液措施（以Φ95mm泵为主），提液设计单井平均日产液量105m3/d，油产油量1.9t/d，实施后日产液量达到107m3/d，油产油量2.1t/d，与设计要求基本一致，达到了提液要求。10口井平均泵效达到85.26%，生产周期大大超过提液之前，生产平稳，取得较好的提液和增产效果。

通过对不同举升方式适应性分析，取得三点认识：

一是对于注聚区井应进行梯度提液，合理放大生产压差，控制地层出砂出胶[6]。二是电泵、螺杆泵两种举升方式在注聚区出砂、出胶井中仍存在不适应性。三是Φ95mm泵提液效果较好，确定为注聚区提液的主要举升方式。

2  优化有杆泵配套工艺

2.1 开展有杆大泵提液配套技术攻关

一是超长冲程举升配套工艺取得突破。采用大泵配套9m超长冲程抽油机（800H-14-9-2型）举升，达到了降应力、降频次、降能耗、提泵效、梯次提液的目标，且在出砂出胶井适应性强。

比如前述4#井，该井试验250方电泵提液，28天后出胶卡泵。改用9m超长冲程+Φ95mm泵生产，液量稳定在154m3/d，至统计分析时已正常生产236天，累计增油已达到730多吨，而且继续有效，产生了非常好的经济效益（见表2）。若将冲次逐步调到3次，液量可提高到200m3/d。

二是改进大泵配套井下工具。针对大泵配套工具短板问题，特别是大泵加深的情况，从结构和材质进行两方面改进：脱接器采用蒙乃尔合金材质，提高强度;锚定装置改进结构，提高锚定稳定性[7]。脱接器年失效井次由改进前的17井次降为7井次;固定装置年失效井次由改进前的12井次降为2井次。大泵躺井率由4.5%下降到2.6%（见图5）。

2.2 大型抽油泵综合配套改进，可靠性大幅提高

通过对大型抽油泵材质、结构、处理工艺等八项改进，短期泵漏井得到有效控制，抽油泵生产周期得到大幅延长，由448天延长至615天。

2.3 51/2套管有杆大泵提液技术研究与应用

配套研究应用Φ105mm大泵，泵筒改为母扣，整个管柱最大外径改为Φ117mm，满足51/2套管的下入条件，配套超长冲程抽油机理论排量可达到300m3/d。现场应用Φ105泵进行了油井生产试验，采用Φ105mm×6×2.1参数生产，初期日液144.2m3/d，日油1.1t/d。后将冲次由2.1次/min上调至2.8次/min，日产液达到198.5m3/d，日油2.1t/d，泵挂700m，动液面299m，生产平稳，现场试验取得较好效果。

通过配套攻关研究，形成了不同液量下的高可靠性举升配套模式，以满足不同液量的提液需求（见表3）。

3  结论与认识

一是对于注聚区井应进行梯度提液，合理控制生产压差，减少地层出砂出胶。二是电泵、螺杆泵两种举升方式在注聚区出砂、出胶井中仍存在不适应性。三是经过系列配套研究的有杆泵大泵提液效果较好，其较大的流道，能平稳进行往复性抽吸，更加适应出砂、出胶的井况，而且冲次可調，满足梯度提液的需求，可以确定为注聚区提液的主要举升方式。同时超长冲程抽油机的试验成功，大泵配套技术的不断完善，有杆泵提液技术的可靠性将持续提高。在有限的套管内实现更大排量举升工艺技术的不断优化提升，仍是进一步研究攻关完善的方向。

参考文献：

[1]李振泉.胜利油田胜坨一区聚合物驱油的试验进展[J].石油炼制与化工，2006，33（3）：262-266.

[2]任怀昌，官俊玲，姜春艳，毕惠雯.胜一区沙二段1—3砂层组高温高盐注聚先导试验[J].西部探矿工程，2009（7）：65-68.

[3]崔文富，赵红兵，吴伟，郭振海.胜陀油田特高含水期油藏矢量层系井网产液结构调整研究[J].石油天然气学报，2012，34（6）：127-131.

[4]官俊玲，罗云凤.注聚先导区电泵井出胶机理分析[J].中国石油和化工标准与质量，2012（2）：62.

[5]张慧，俞雪萍，靖波，尹先清.海上油田注聚采出液中胶团形成机理研究[J].胶体与聚合物，2015，33（4）：162-164.

[6]刘东，李丽，等.注聚区油井防砂层堵塞原因及解堵措施[J].中国石油大学学报，自然科学版，2010，34（2）：78-82.

[7]李楠.抽油机井提液配套工艺技术研究与应用[J].石油和化工设备，2012（4）：44-46.