一種新型雙泵采油工藝在渤海油田的應用

沈瓊，楊萬有，張成富，王洪，詹敏

（中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300450）

1 引言

海上平臺的開采成本高，為降低開發成本，部分為無修井機平臺，針對該類平臺開發了一井雙泵工藝。一井雙泵工藝的原理：將兩個電泵系統[1]通過井下Y接頭連接在生產管柱上，每臺電泵通過獨立的電纜單獨供電和控制，通過合理的電泵工作制度，來提高全井電泵系統的總有效運行時間，延長單井開采周期。

在工藝實施中發現工藝存在下述問題：工藝應用的過程中，由于產液對電泵的單流閥沖刷，造成其單流閥密封不嚴或失效。停泵后，產液回落造成對電泵的反轉，對電泵機組造成傷害，由于單流閥失效造成系統無法正常工作，影響工藝管柱壽命。

為此，經過深入研究，在單井雙泵工藝[2]的基礎上，對工藝及配套工具進行改進，提出了一種新型雙泵采油工藝。該工藝具備密封可靠性高，工具簡單，施工工序簡單等優點。

2 新型雙泵采油工藝技術原理

新型雙泵采油工藝是在單井雙泵工藝技術的基礎上發展起來，為了進一步提高井下密封可靠性從而研發的一項工藝技術。該工藝相比較于單井雙泵工藝在于提出雙單流閥設計理念，通過提高電泵系統的單流閥密封可靠性，實現工藝管柱壽命的延長。

2.1 工藝管柱組成

新型一井雙泵工藝管柱主要由油管、井下安全閥、過電纜封隔器、Y接頭系統、電泵系統等組成，其管柱示意圖如圖1所示。

圖1 新型雙泵采油工藝管柱

圖2 上Y接頭系統

圖3 下Y接頭系統

圖4 堵塞器

2.2 雙Y接頭雙泵工藝管柱工作原理

工藝管柱采用雙單流閥密封的設計理念，電泵系統具備一只單流閥，Y接頭系統具備一只單流閥，通過其組合的方式實現雙單流閥的設計；雙Y接頭系統、兩套電泵系統、過電纜封隔器和井下安全閥以及其他井下工具之間通過油管相連接組成井下生產管柱，通過定位密封和防砂管柱定位和密封；上電泵系統生產時，下電泵系統的單流閥和下Y接頭的單流閥以及堵塞器共同配合實現下電泵系統通道的關閉，保證上電泵系統的正常生產；下電泵系統生產時，上電泵系統的單流閥和上Y接頭的單流閥共同配合實現上電泵系統通道的關閉，保證下電泵系統的正常生產；通過這兩個系統的交替運行，從而實現了雙Y接頭雙泵工藝運行。

3 主要配套工具工作原理及技術參數

3.1 上Y接頭系統工作原理及技術參數

3.1.1 上Y接頭系統組成

上Y接頭系統由Y接頭、上工作筒、單流閥和下工作筒組成；其中Y接頭是Y型結構的工具，單流閥與電泵系統相連接，下工作筒和旁通管相連接，上工作筒和上部管柱相連接。其中單流閥是只允許產液從電泵通道向上流不允許其回流的工具，停泵時防止電泵反轉，起到保護電泵的作用。

3.1.2 上Y接頭系統工作原理

生產時候，產液通過電泵系統進入單流閥再進入Y接頭從向上的通道進入油管直至到地面；生產時候，測試通道由于下Y接頭系統內單流閥和堵塞器的作用從而使測試通道關閉，保證正常的生產。

3.1.3 上Y接頭系統技術參數

工作壓力：25MPa；

單流閥開啟壓力：0.02MPa；

工作溫度：120℃。

3.2 下Y接頭系統工作原理及技術參數

3.2.1 下Y接頭系統組成

下Y接頭系統由Y接頭、單流閥和工作筒組成。其中單流閥與電泵系統相連接，下工作筒和旁通管相連接。其中單流閥只允許產液從電泵通道向上流不允許其回流的工具，停泵時候防止電泵反轉，起到保護電泵的作用。

3.2.2 下Y接頭系統工作原理

生產時候，測試通道由于堵塞器和工作筒的作用從而使測試通道關閉，保證正常的生產。下電泵系統生產時，上電泵通道的單流閥失效時，通過投入隔離套與上下工作筒密封配合，實現上電泵通道的封堵。

3.2.3 下Y接頭系統技術參數

工作壓力：25MPa；

單流閥開啟壓力：0.02MPa；

工作溫度：120℃。

4 結論

①截至目前，該工藝技術在渤海油田共成功應用20余口井，工藝應用成功率100%；

②通過室內試驗及現場應用證明表明，新型雙泵采油工藝能夠廣泛應用于海上油田，替代原一井雙泵工藝。

③新型雙泵采油工藝可以用于油井轉注井，實現油井直接轉注，保證注入的密封可靠性，降低開發成本。