奈曼油田分層系舉升工藝設計優化

摘?要：采油舉升工藝是提高油井生產時率、降本增效的關鍵，針對奈曼油田九上段和九下段儲層的不同特點，進行分層系舉升工藝優化研究，優化舉升工藝參數，配套應用加重桿防斷脫工藝，有效延長檢泵周期。同時，為開拓節約挖潛新思路，在奈曼油田首次引進雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機，實現“一機帶兩井”，為奈曼油田節約挖潛、降本增效提供新的方向。

關鍵詞：舉升工藝;分層系優化;工藝參數

1 奈曼油田區塊特征

奈曼油田是開魯盆地西南側的一個次級負向構造單元，目的層為中生界白堊系下統九佛堂組，分為九上段和九下段，為低孔、低-特低滲儲層。其儲層非均質嚴重，滲透極差大，平面和層間矛盾突出，采油速度慢、采出程度低。因此，為提高開發效果，提高油井采收率，針對九上段、九下段油藏的不同特性，有必要進行分層系采油配套工藝技術研究。本文主要通過對九上段和九下段分層系采油舉升工藝的優化設計，提升奈曼油田開發效果。

2 九上、九下段舉升工藝設計

以奈曼區塊分層系開發為原則，對九佛堂組九上段和九下段舉升工藝進行分別設計。為適應油井穩產期間供液能力較差的現狀，下泵深度均在油層頂界附近;結合奈曼油田實際，確定人工舉升方式為抽油機有桿泵舉升。

2.1 九上段舉升工藝設計

九上段設計原則：一是兼顧壓裂措施后初期日產液25m3和穩產期日產液5-8m3的配產需求;二是考慮提高機采井系統效率和稠油舉升的特點，推薦采用慢沖次、大泵徑的抽汲參數;三是九上段油井下泵深度為1300-1700m。在以上原則的基礎上，通過排量的計算，九上段抽汲參數沖程設計為3m，沖次設計為2-5min-1，泵徑設計為Ф38mm、Ф44mm抽油泵;根據油管尺寸與抽油泵泵徑的匹配關系，采用N80級Φ73mm平式油管;根據下泵深度、抽汲參數優化結果及現場應用情況，九上段抽油桿采用Φ22mm+Φ19mm的二級桿柱組合為最優;通過計算，九上段懸點最大載荷為74.67KN，若抽油機額定載荷為100KN，則其載荷利用率為74.67%，因抽油機負載利用率以小于80%為原則，所以設計九上段舉升應用10型游梁式抽油機為宜。

2.2 九下段舉升工藝設計

九下段設計原則：一是兼顧壓裂措施后初期日產液25m3和穩產期日產液5-8m3的配產需求;二是考慮提高機采井系統效率和稠油舉升的特點，推薦采用慢沖次、長沖程的抽汲參數;三是九下段油井下泵深度為1700-2200m。在以上原則的基礎上，通過排量的計算，九下段抽汲參數沖程設計為4m，沖次設計為2-4min-1，泵徑設計為Ф38mm抽油泵;根據油管尺寸與抽油泵泵徑的匹配關系，九下段油管同樣采用N80級Φ73mm平式油管;根據下泵深度、抽汲參數優化結果及現場應用情況，九下段抽油桿采用Φ25mm+Φ22mm+Φ19mm的三級桿柱組合為最優;通過計算，九下段懸點最大載荷為84.71KN，若抽油機額定載荷為100KN，則其載荷利用率為84.71%，若抽油機額定載荷為120KN，則其載荷利用率為70.59%，因抽油機負載利用率以小于80%為原則，所以設計九下段舉升應用12型游梁式抽油機為宜。

3 加重桿設計

隨著油井生產時間的不斷增加，抽油桿特別是下部工作條件惡化，斷脫次數明顯增加。其主要原因是下部抽油桿在工作過程中承受了交變載荷的作用，即上沖程時承受拉力，而下沖程時承受壓力，在這種交變循環載荷作用下承受的允許應力大大降低，以往的抽油桿柱組合設計中只考慮了組合桿的頂部斷面滿足強度條件，而忽略了抽油桿柱下部的強度校核[1-2]。

因此，針對奈曼油田由于抽油桿斷脫造成檢泵比例較高的情況，優選九上段油井進行加重桿優化試驗，將其抽油桿配比由Φ22mm∶Φ19mm=4∶6調整為Φ22mm∶Φ19mm∶Φ22mm=2∶6∶2。目前已實施2口井，至今未發生斷脫，有效延長檢泵周期（下表）。

4 節能雙驢頭抽油機設計

為了達到節約投資、降本增效的目的，對奈曼油田8號平臺4口投產新井（奈1-56-34、奈1-56-32、奈1-52-29、奈1-54-31井）開展SCYJ10-4.2-53HB型雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機試驗。雙驢頭抽油機是將一臺前置式抽油機同一臺普通抽油機有機結合，把一臺抽油機下沖程時的無用功變成另一臺抽油機的有用功，實現“一機帶兩井”，有效節能;同時，結合奈曼油田總承包新井平臺部署情況，雙驢頭抽油機可有效節約一次性投資費用、年維護費用及電用費用，切實做到降本增效。

5 小結

針對不同層系，分層進行舉升工藝設計與舉升工藝參數優化，能有效提高奈曼油田分層系開發效果;結合奈曼油井實際，配套加重桿設計優化能有效減少抽油桿斷脫、延長油井檢泵周期;同時通過節能雙驢頭抽油機的實驗應用，能有效提高采油舉升時效，實現降本增效。

參考文獻：

[1]陶延令.采油技術問答匯編[M].石油工業出版社，1998.

[2]宋明濤.加重桿選擇和多級抽油桿組合設計方法[J].石油礦場機械，1985（04）.

作者簡介：毛雪，女，工程師，目前主要從事采油工藝技術研究、新工藝新技術的論證與應用。