生產(chǎn)測試一體化管柱創(chuàng)新改進與應(yīng)用

李旭　李建松　劉興達

摘要：常規(guī)生產(chǎn)測試一體化管柱，不動管柱測試，占井時間短，作業(yè)成本低，但不適用大井斜油井，經(jīng)過對生產(chǎn)測試一體化管柱配套工具和桿式泵的改進，同時應(yīng)用PIPESIM軟件優(yōu)化氣舉閥參數(shù)設(shè)計，提高了管柱的適應(yīng)范圍，同時提高了油井生產(chǎn)時的泵效。

關(guān)鍵詞：測試一體化管柱;氣舉閥參數(shù);斜井桿式泵;創(chuàng)新改進

1前言

南堡油田多斷塊復雜油藏，油井以多層合采為主，隨著開發(fā)開采中后期，注水層段見效不同、層間壓力不同，層間含水上升不同，層間矛盾突出。產(chǎn)液剖面測試，定期監(jiān)測油井和油層的動態(tài)變化，錄取準確可靠的分層資料，以便采取綜合調(diào)整措施，提高單井產(chǎn)量。

2產(chǎn)液剖面測試目前現(xiàn)狀

產(chǎn)液剖面測試方法主要有三種：動管柱過油管法、環(huán)空測試法、生產(chǎn)測試一體化管柱法。動管柱過油管法操作簡便、明確，工序復雜，需起出生產(chǎn)管柱，下人測試管柱，測試完后再下人生產(chǎn)管柱生產(chǎn)，作業(yè)時間長。每進行一次洗井作業(yè)，都會造成地層浸泡、污染，恢復期長，氣舉凡爾測試數(shù)據(jù)不準。環(huán)空測試法不動管柱，不占用油井生產(chǎn)時間，作業(yè)成本低，但是測試電纜易拆繞造成測試失敗，選井條件復雜，適用性差。生產(chǎn)測試一體化管柱法不動管柱，占井時間短，作業(yè)成本低，但桿式泵適應(yīng)井斜≤30°。的油井。

3常規(guī)生產(chǎn)測試一體化工藝管柱存在問題

常用頂?shù)坠潭ㄖ螚U式泵屬于單向密封固定支撐，頂部機械皮碗型RHAMC、底部機械皮碗型RHBMC。泵結(jié)構(gòu)采用單級柱塞、普通球座類型。

井斜適應(yīng)性差：單級柱塞、普通球座適應(yīng)井斜≤30°，大井斜油井生產(chǎn)漏欠嚴重、損失泵效。密封支撐局限：頂?shù)讍渭壝芊夥绞皆诖缶庇途袝嬖诿芊獠粐赖膯栴}，損失泵效。

4生產(chǎn)測試一體化管柱創(chuàng)新改進與應(yīng)用

4.1針對油層保護研發(fā)配套溫控封隔器

該封隔器是利用石蠟熔化后體積膨脹來做動力來完成坐封，當環(huán)境溫度高于其熔點時，石蠟由固態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)，體積膨脹，實現(xiàn)坐封。起到洗井過程中保護油層的作用。

4.2針對封隔器研發(fā)配套的高壓定壓反循環(huán)洗井閥

目前的反洗閥打開壓力I-3MPa，無法滿足生產(chǎn)測試一體化管柱8-IOMPa的需要。研制高壓定壓反循環(huán)洗井閥，當套壓達到IOMPa時，洗井閥打開，滿足反循環(huán)洗井要求。

4.3針對氣舉排液測試工具研發(fā)配套大通徑氣舉工作簡

技術(shù)參數(shù)：內(nèi)徑62mm，外徑114mm.內(nèi)部無偏心結(jié)構(gòu)，外部增加導流槽，滿足油套環(huán)空的過液要求。

4.4針對氣舉凡爾測試不準設(shè)計氣舉閥參數(shù)

以氣舉生產(chǎn)管柱設(shè)計為基礎(chǔ)，以氮氣車氣舉排液壓力為指導，采用PIPESIM軟件設(shè)計，優(yōu)化氣舉閥打開壓力、布閥數(shù)量及閥間距，保證測試數(shù)據(jù)的準確性。

5桿式泵的改進與應(yīng)用

5.1常規(guī)頂?shù)讍喂潭ㄖ螚U式泵

常規(guī)頂或底同定支撐桿式泵屬于單向密封同定支撐，頂部機械皮碗型RHAMC.、底部機械皮碗型RHBMC。泵結(jié)構(gòu)簡單采用單級柱塞、普通球座類型。結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便、坐封性好，防腐耐磨，噴焊柱塞及不銹鋼組件，碳化鎢球閥。但單級柱塞、普通球座適應(yīng)井斜≤30。，大井斜油井生產(chǎn)漏失嚴重、損失泵效，頂?shù)讍渭壝芊夥绞皆诖缶庇途袝嬖诿芊獠粐赖膯栴}，損失泵效。

5.2斜井桿式泵的改進研發(fā)

針對常規(guī)桿式泵存在的問題，結(jié)合強啟閉球座的特點，在常規(guī)桿式泵的基礎(chǔ)上改進了密封支撐方式、柱塞類型和球座特點，研發(fā)出斜井桿式泵。改進了頂?shù)讍蚊芊庵螢殡p密封支撐，添加鎖緊裝置增加密封性，使其適應(yīng)大斜度井身結(jié)構(gòu)。柱塞改為三級柱塞，球座改為彈簧式強啟閉球座，使其不受大井斜影響而損失泵效。改進鎖緊裝置結(jié)構(gòu)，最大程度擴大外徑，密封支撐改為錐面倒角密封，使其適應(yīng)測試工具通道（見下表）。

6結(jié)語

通過桿式泵一系列的工具研發(fā)、氣舉閥計算、改進試驗，最終研發(fā)出了適應(yīng)南堡油田大井斜、生產(chǎn)測試一體化的斜井桿式泵。具有適合大斜度油井、密封性好、深抽、剖面測試專用的特點。改進后斜井桿式泵試驗井斜由30°提高至50°，最大可達60°;泵效由45.5%提高至67.5%，供液充足井可達87.8%。

參考文獻：

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