大斜度井采油配套工藝研究

惠 朋

（中石化中原油田分公司采油一廠工藝研究所，河南濮陽 457071）

大斜度井采油配套工藝研究

惠 朋

（中石化中原油田分公司采油一廠工藝研究所，河南濮陽 457071）

主要研究了大斜度井抽油機機采配套工藝。研制和應用大斜度專用抽油泵，減少了抽油泵漏失量，提高了抽油機泵效。

大斜度井；采油配套；應用效果

1 項目主要內容

隨著油田開發的不斷深入，我廠側鉆井、定向井近年來越來越多。截止2015年12月中原油田采油一廠井斜在30°以上油井達42口，最大井斜達到70°以上，通常把井斜大于60°的井定義為大斜度井。受井斜的影響，增加了油井機采配套的難度，在生產過程中主要存在以下兩方面問題：

1.1 抽油泵泵效低

2015年底全廠平均抽油機泵效為50.7%，而統計大斜度井的平均泵效為 31.5%，低于全廠平均泵效 19.2 個百分點，且不存在機采配套不合理的因素影響。分析原因主要是傳統整筒泵應用在大斜度井段受到限制，常規抽油泵在大斜度井段生產時出現的閥球旁落、關閉不嚴、柱塞泵筒間摩擦力大、間隙不均，凡爾球關閉滯后等現象，導致泵漏失嚴重，泵效偏低等問題，降低了油井開采能力。

1.2 抽油機井偏磨加劇

受大井斜的影響，常規的防偏磨工藝效果較差，檢泵周期較短。統計大斜井的平均檢泵周期275d，低于全廠2015年底平均檢泵周期（544d）269d。導致頻繁上作業檢泵，增加了作業投入。

針對以上問題，開展大斜度井采油配套工藝研究，研制和應用了大斜度專用抽油泵，開展了大斜度井防偏磨優化設計研究，并配套應用了抽油桿防脫器，通過項目的開展，全面提高油井開發水平，經濟效益和社會效益顯著。

2 主要應用的工藝技術、工作量及創新點

2.1 主要應用的工藝技術及工作量

2.1.1 研制大斜度專用抽油泵

大斜度井對抽油泵的要求較高，普通抽油泵無法滿足大斜度井的生產需要，一是泵掛處井斜角較大，普通球閥的閥球啟閉滯后十分明顯，有時甚至不能關閉，造成泵效較低；二是由于井斜較大，井眼造斜率大，普通泵柱塞下行困難，井下事故增多。因此開展大斜井專用泵的研究和研制，是提高大斜度井開發的首要條件。

（1）大斜度井專用泵結構。大斜度井專用泵主要由上、下接箍、長泵筒、強啟閉多級游離密封結構柱塞、強制閉合固定閥組等部件組成。

（2）技術原理。柱塞上部導向閥設計，柱塞可順利進入泵筒，游動閥采用強制啟閉結構，通過閥桿運動強制啟閉，解決了閥球關閉滯后的問題。固定閥采用導向閥罩及彈簧復位結構，提高其坐封速度及密封性。

（3）技術特點。柱塞采用多級等徑柱塞結構，上部加工刮砂角，增強其刮砂沖砂能力，防止砂卡。游動閥采用強制啟閉結構，通過閥桿運動強制啟閉，解決了閥球關閉滯后的問題，顯著提高了泵效。固定閥采用導向閥罩及彈簧復位結構，提高其坐封速度及密封性。

2.1.2 大斜度油井抽油桿防脫配套

大斜度油井的抽油桿在抽汲過程中產生的松扣鈕矩較直井大，更易發生抽油桿脫扣。因此開展抽油桿防脫器的研究。

（1）抽油桿脫扣原因有以下四點 ：①初始預緊力的影響；②載荷交變選擇性的影響；③振動力的影響；④懸繩器鋼絲繩打扭的影響。

（2）抽油桿防脫器技術。①原理：抽油桿防脫器連接于抽油桿柱之中，在桿柱上下行程時，通過兩組平面球軸承組成旋轉體任意轉動，抵消抽油桿在運動中產生的反扭力，從而達到防止抽油桿松脫的目的。②技術特點：一是抗拉強度高。桿體采用35CrMo 鋼，冷拔拋光處理，抗拉強度高。與抽油桿材質保持一致，可避免因材質不同而產生電化學腐蝕。二是耐腐蝕性能好。桿體與接箍表面整體采用拋光后合金表面防腐處理，耐磨耐腐蝕性能大幅提高。三是降低偏磨中和點。

2.1.3 大斜度井防偏磨優化設計

針對大斜度井的偏磨特點，結合目前防偏磨技術，形成大斜防偏技術集成應用，并根據大斜度井的井斜數據，結合三維井身軌跡，開展防偏磨優化設計研究，重點是對不同防偏磨部位進行優化配套設計，提高防偏磨效果。

（1）井斜在10°以下，配套間距可加大。井斜度在10°以下，配套防偏磨工具間距上可以加大，如每3根抽油桿安裝1套扶正器，狗腿度較大處必須配套。

（2）井斜在10°和30°井斜數據之間，配套間距縮小。考慮生產投入成本，避免浪費，根據狗腿度的變化，扶正器間距需縮小，可在每2根抽油桿安裝1套扶正器。

2.2 創新點

（1）研制大斜度專用抽油泵，采用有強制啟閉結構的游動閥，解決閥球關閉滯后的問題，采用帶導向閥罩及彈簧復位結構的固定閥，提高坐封速度及密封性，提高抽油井泵效。

（2）配套應用大斜度抽油桿防脫技術和防偏磨管柱優化設計，提高大斜度井防偏磨效果，有效地延長大斜度油井檢泵周期。

3 現場應用效果分析

3.1 現場應用情況

2016年開展大斜度井采油配套工藝研究項目以來，現場應用12井次，平均泵效達到45.3%，平均檢泵周期 306d。與2015 年同比，泵效提高 13.8 個百分點，累計增油 196t。延長檢泵周期31d，有效地提高了大斜度油井開采水平，效果顯著。

3.2 經濟效益分析

3.2.1 經濟效益

總產出 49.784 萬元 - 總投入 14.4 萬元 =35.384 萬元

3.2.2 投入產出比

14.4 ∶ 49.784=1 ∶ 3.46

4 結論

開展大斜度井采油配套工藝研究，分析大斜度油井泵效低、檢泵周期短的原因，研制和應用大斜度專用抽油泵，減少了抽油泵漏失量，提高了抽油機泵效。并應用抽油桿防脫技術和防偏磨優化設計，提高了油井防偏磨效果,全面改善了大斜度油井各項生產指標。

[1] 彭中.抽油桿柔性防磨接箍的研發與應用[J].鉆采工藝，2013，（3）.

Study on Supporting Technology of Oil Production in High Gradient

Hui Peng

This paper mainly studies the mining technology of high gradient well pumping unit. Development and application of large slope dedicated pump, reducing the amount of pump leakage, improve the pump pumping efficiency.

large gradient wells；oil recovery；application effect

TE358.1

B

1003-6490（2017）06-0050-02

2017-05-03

惠朋（1977—），男，河南濮陽人，工程師，主要從事石油工程方面的工作。