机采挖潜增效配套工艺研究与应用

葛烨

中原油田分公司濮东采油厂 河南濮阳 457001

摘要：随着油田进入开发后期，目前生产中存在两类突出问题：一是注采不完善井依靠天然能量开采，在生产中表现为“两深两低”的特点：泵挂深、液面深、低产能、泵效低；二是由于层间干扰严重，二三类层潜力却得不到有效发挥。为最大限度挖潜油层的潜力，实现深抽潜力井高效增产目的，为此开展抽油机井挖潜增效配套工艺研究。

关键词：泵挂；泵效；挖潜增效配套工艺

引言：为解决油田深抽挖潜井存在的检泵周期短、管柱漏失量大及泵效低的难题，找准原因、制定对策，开展了抽油机井挖潜增效配套工艺研究。

随着油田进入开发后期，受油层物性、地质构造、注采完善程度等因素影响，目前生产中存在两类突出问题：

一是部分油藏因地质构造复杂、产层埋藏深、物性相对较差、注采井网不完善等原因，主要依靠天然能量开采，在生产中表现为“两深两低”的特点：泵挂深、液面深、低产能、泵效低。

二是部分区块处于高含水开发阶段，综合含水率达到95%以上，由于层间干扰严重，水淹层压力高于低产层，使低产油层的产能得不到有效发挥，长期高含水、高液面生产，而二三类层潜力却得不到有效发挥。

理论研究表明：充分利用工艺技术进行挖潜，增大下泵深度，放大生产压差，是较为经济、有效的机采挖潜手段。但从工艺配套效果上看，下泵深度增加后将带来以下不利影响：一是杆柱、液柱载荷增大，杆、管、泵失效几率增大，检泵周期短；二是管柱漏失量增大；三是由于井斜因素而偏磨加剧及泵效降低。为解决油田深抽挖潜井存在的以上难题，最大限度挖潜油层的潜力，实现深抽潜力井高效增产目的，为此开展抽油机井挖潜增效配套工艺研究。

（一）研究内容

1、研制长柱塞系列抽油泵，提高抽油泵效率

(1)应用加长柱塞抽油泵，解决凡尔罩、拉杆强度不足问题

随着泵挂加深，杆柱、液柱载荷增大，柱塞受泵筒尺寸限制，上凡尔罩强度不足，大大增加了上凡尔罩断裂几率。

以32mm抽油泵为例：最大尺寸不超过32mm，而上凡尔罩为注塑最薄弱的部分，壁厚只有2.5mm，容易发生断裂现象。

为突破上凡尔罩断裂问题对泵深限制，对普通抽油泵柱塞进行了改进，在柱塞本体与上凡尔罩之间连接加长杆，柱塞部分为密封段，柱塞总体长度6.8m。通过对柱塞改进，上凡尔罩在工作时始终在泵筒外，上凡尔罩直径尺寸加大为50mm。

（2）研制新型长柱塞抽油泵，解决漏失量大、泵效低的问题

部分油井存在供液不足的现象，甚至部分井液面在泵吸入口附近，抽油泵承受的压差在20MPa以上，泵漏失严重，泵效低；且随着下泵深度增加，管柱下到造斜点以下的位置，不能避开大井斜段，阀球关闭滞后影响泵效。为提高这类井的生产实效，进行了新型高效长柱塞抽油泵的研制。结构设计主要由泵筒总成、柱塞总成、固定阀总成等部件组成；结构与普通泵不同之处在于泵阀的结构上。

2、改进防卡抽油泵，解决防卡、防气配套问题

对部分低产液油井，由于存在液体粘度小，携带能力差，气油比高，气体影响造成泵效较低。目前主要防卡措施是配套防砂泵，该工艺的缺陷是进液孔固定于抽油泵下端，整个尾管作为沉降空间，无法再配套防气措施。针对现有条件下不能兼顾防气和防卡的问题，开展防卡抽油泵的研究。

3、完善50-63mm四寸套抽油泵，满足小套管井提液要求

随着4寸套管不断增多，小套管井深抽挖潜成为重要课题，现场主要应用专用脱节器，以往由于脱节器对接不顺利及频繁脱扣问题限制， 50mm及以上4寸套专用泵无法推广，仅能配套Φ44mm规格以下管式泵的，不能满足更高液量潜力井的生产要求，因此针对脱节器问题进行了改进完善，使Φ50-63mm四寸套抽油泵得到有效应用。

改进1：对接面进行倒角，在下放杆柱进行对接时，上下导向接头螺旋对准，螺旋壁和螺旋槽刚好对接在一起，倒角可提高对接碰撞的问题，提高对接一次成功率。

改进2：对接器上半套进行双面骑缝防松螺钉定位解决易脱扣问题，延长油井检泵周期。

4、创新大泵深抽工艺，挖掘二三类层潜力

注水开发完善的主力区块目前处于高含水开发阶段，综合含水率达到95%以上，由于层间渗透率级差大，油水分布复杂，大多数油井是多层段生产，层间干扰严重，二三类层潜力得不到有效发挥。应用HY级超高强度抽油杆及16型抽油机，满足地面到地下深抽配套的要求。

（二）取得的主要创新成果

1、长柱塞系列抽油泵应用于边缘区块，在实现泵深突破的同时减少了漏失和断脱现象。（目前Φ32mm泵最大下深可达3300米）

2、防卡系列抽油泵的研制应用，解决了刘庄等高气油比井防卡、防气配套问题，实现了泵效提高，免修期延长的目的。

3、Φ57mm以上抽油泵配套HY抽油杆进行深抽，实现了主力区块多层开采井解放低压油层的目的。通过该技术实施，在未配套减载器情况下，使Φ70mm抽油泵最大下深1800米。

4、4寸套管井Φ50-63mm抽油泵的推广应用，丰富了4寸套管井机采工艺手段，为4寸套管井有效提液提供技术支撑。

（三）现场应用情况

井筒挖潜工艺技术研究与应用共实施167井次，具体实施情况如下：

1、现场应用加长柱塞抽油泵46井次，应用后平均泵深增加225m，平均泵效提高7.6%，平均检泵周期延长91天，累计增油970t。

2、现场应用加长柱塞过桥泵29井次，应用后最大泵深突破至3300m；尾管加长最大达到1400m；平均泵深增加274m，平均使用尾管长度增加466m，平均泵效提高8.1%，平均检泵周期延长84天。

3、研制应用新型高效长柱塞抽油泵，提高抽油泵效率。现场共应用38井次，平均泵效提高13.8%。

4、现场应用防卡泵14井次，泵效提高10.3%，平均检泵周期延长162天。

5、推广应用大泵深抽工艺技术21井次，平均泵深增加345m。

6、推广应用4″套管Φ50-63mm大泵19井次，实施后对接一次成功率100%，平均延长检泵周期134天，累计增油696t。

（四）、结论与认识

1、机采挖潜增效是油田开发中后期较为经济有效的措施，通过加深泵挂放大生产压差，达到了提高油井产能，实现工艺增产的目的，在油田取得了较好的效果。

2、深抽工艺技术作为一种低投入、低风险增效措施，是低渗层挖潜的重要手段，通过完善深抽决策优化技术、研制加长柱塞泵及防卡泵系列、强化相关配套技术支撑，提升了深抽工艺技术的整体水平，收到了良好的经济效益。

3、层间差异大、多层系开发的复杂断块油藏，在产层产能评价、提液技术界限确定等方面还存在一定的认识难度，需要继续加强对产层认识 ，进一步提高深抽选井精准度。

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