注聚合物驅單元提液高效舉升工藝技術應用

柴德民

摘要：注聚區出砂、出膠問題成為困擾機械舉升長效開發的一大難題，嚴重影響了油井產量和油田開發經濟效益。通過對注聚單元歷史生產情況的對比研究，發現在注聚區出砂、出膠況下，原有舉升工藝技術適應性較差，急需開展注聚區提液舉升工藝技術的配套研究，提高舉升工藝適應性，延長舉升配套技術壽命。為此，在注聚區開展了電泵、螺桿泵、抽油泵等三種提液優化方式研究，形成了相對適應注聚區出砂、出膠惡劣井況的機械舉升配套工藝技術。

關鍵詞：注聚區;出砂;出膠;提液;高效

Abstract： Sand production and glue production in polymer injection area have become a big problem that perplexes the long-term development of mechanical lifting， which seriously affects the oil well production and the economic benefits of oil field development. Through the comparative study of the historical production of polymer injection unit， it is found that the adaptability of the original lifting technology is poor under the conditions of sand and rubber production in polymer injection area， so it is urgent to carry out the matching research of the lifting technology in polymer injection area to improve the adaptability of lifting technology and extend the life of lifting matching technology. For this reason， three kinds of extraction optimization methods， such as electric pump， screw pump and oil well pump， have been studied in polymer injection area， forming a mechanical lifting matching technology which is relatively suitable for the bad well conditions of sand and rubber production in polymer injection area.

Key words： polymer injection area;sand production;glue production;lifting liquid;high efficiency

0? 引言

本研究注聚區單元是以辮狀河正韻律沉積為主的常溫常壓稀油油藏，自投入開發以來歷經彈性開采、水驅、聚驅、轉后續水驅[1-2]。后經過矢量調整、老油田一體化治理后，層系細分、井網調整基本到位，“三率”指標大幅改善，地層能量穩步回升[3]。在此基礎上，優選區塊中部井區作為提液示范區，通過一體化決策技術、提液舉升工藝優化技術使得提液幅度得到提高，釋放了單井產液能力，取得了“液量提升、油量增加、含水穩定”的良好效果。

1? 優選提液舉升方式

一般而言，在滿足油藏液量需求的前提下，舉升工藝優選堅持三個原則：一是充分利用現有地面資源;二是整體考慮經濟效益;三是工藝適應性強。為此選擇了Φ83mm、Φ95mm、螺桿泵、電潛泵進行優選對比（見表1），經過現場試驗，優選了能耗適中的Φ95mm大泵為主要舉升方式進行跟蹤研究。

從現場提液情況來看，呈現三種不同的效果。

1.1 電泵提液井生產效果不理想

結合地層的能量狀況，在提液井區探索試驗了3口井電泵提液，提液前充分考慮地層出膠問題，采取三項措施：一是井口掛濾砂網，隨時監測出砂出膠情況;二是對電泵摘除過濾罩，增大其進液口面積;三是利用修復機組、修復電纜。實施后，效果仍不甚理想，3口電泵井均因出砂、出膠躺井，免修期較短，而后改成機械抽油生產趨于正常。

同時，扶停4#井，該井位于見聚不明顯的邊部非提液井區，因高含水長停11年，停產前250方電泵生產。考慮出砂出膠問題，擠入解膠劑，并摘除電泵吸入口過濾罩，但效果仍不理想，生產僅28天即出膠躺井。該井試驗進一步說明，即使見聚不明顯的井，放大生產壓差后，仍可能急速出膠，導致躺井。

分析造成電泵躺井的主要原因有三個：

一是生產壓差過大，導致出膠情況嚴重，從電泵提液井前后生產參數分析，生產壓差大于4MPa時，井筒出膠加劇，易造成短周期倒井[4]。

二是轉后續水驅后，地層溫度和地層水礦化度快速回升，產生微交聯或絮凝反應，形成微小顆粒聚集，在地層近井地帶或井筒中有一定壓差的地方逐步脫水，形成致密富有高彈性的聚合物膠體（見圖1），堵塞地層近井地帶[5]。

三是電泵吸入口、葉輪葉片處存在急速壓差變化，加劇聚合物膠體形成。且過濾網、葉輪液流通道較小，易造成膠體聚集（見圖2）。摘除過濾網后，葉輪成為膠堵易發區，嚴重影響油井正常生產。

1.2 螺桿泵在注聚區塊存在不適應性

考慮到螺桿泵的運行及適應性特點，適合螺桿泵井由于依靠電流檢測生產狀況，對動液面的測試不連續，不能及時發現出砂出膠情況，導致螺桿泵在供液波動或不供液時，出現定子干磨碎膠、甚至燒泵的現象（見圖3、圖4），油井生產周期進一步縮短，平均免修期由前期的480多天縮短到270天左右，嚴重影響生產效率和開發效益。

1.3 有桿泵大泵提液井生產效果良好

在注聚區根據出砂出膠情況，選擇了10口井采用了有桿泵換大泵提液措施（以Φ95mm泵為主），提液設計單井平均日產液量105m3/d，油產油量1.9t/d，實施后日產液量達到107m3/d，油產油量2.1t/d，與設計要求基本一致，達到了提液要求。10口井平均泵效達到85.26%，生產周期大大超過提液之前，生產平穩，取得較好的提液和增產效果。

通過對不同舉升方式適應性分析，取得三點認識：

一是對于注聚區井應進行梯度提液，合理放大生產壓差，控制地層出砂出膠[6]。二是電泵、螺桿泵兩種舉升方式在注聚區出砂、出膠井中仍存在不適應性。三是Φ95mm泵提液效果較好，確定為注聚區提液的主要舉升方式。

2? 優化有桿泵配套工藝

2.1 開展有桿大泵提液配套技術攻關

一是超長沖程舉升配套工藝取得突破。采用大泵配套9m超長沖程抽油機（800H-14-9-2型）舉升，達到了降應力、降頻次、降能耗、提泵效、梯次提液的目標，且在出砂出膠井適應性強。

比如前述4#井，該井試驗250方電泵提液，28天后出膠卡泵。改用9m超長沖程+Φ95mm泵生產，液量穩定在154m3/d，至統計分析時已正常生產236天，累計增油已達到730多噸，而且繼續有效，產生了非常好的經濟效益（見表2）。若將沖次逐步調到3次，液量可提高到200m3/d。

二是改進大泵配套井下工具。針對大泵配套工具短板問題，特別是大泵加深的情況，從結構和材質進行兩方面改進：脫接器采用蒙乃爾合金材質，提高強度;錨定裝置改進結構，提高錨定穩定性[7]。脫接器年失效井次由改進前的17井次降為7井次;固定裝置年失效井次由改進前的12井次降為2井次。大泵躺井率由4.5%下降到2.6%（見圖5）。

2.2 大型抽油泵綜合配套改進，可靠性大幅提高

通過對大型抽油泵材質、結構、處理工藝等八項改進，短期泵漏井得到有效控制，抽油泵生產周期得到大幅延長，由448天延長至615天。

2.3 51/2套管有桿大泵提液技術研究與應用

配套研究應用Φ105mm大泵，泵筒改為母扣，整個管柱最大外徑改為Φ117mm，滿足51/2套管的下入條件，配套超長沖程抽油機理論排量可達到300m3/d。現場應用Φ105泵進行了油井生產試驗，采用Φ105mm×6×2.1參數生產，初期日液144.2m3/d，日油1.1t/d。后將沖次由2.1次/min上調至2.8次/min，日產液達到198.5m3/d，日油2.1t/d，泵掛700m，動液面299m，生產平穩，現場試驗取得較好效果。

通過配套攻關研究，形成了不同液量下的高可靠性舉升配套模式，以滿足不同液量的提液需求（見表3）。

3? 結論與認識

一是對于注聚區井應進行梯度提液，合理控制生產壓差，減少地層出砂出膠。二是電泵、螺桿泵兩種舉升方式在注聚區出砂、出膠井中仍存在不適應性。三是經過系列配套研究的有桿泵大泵提液效果較好，其較大的流道，能平穩進行往復性抽吸，更加適應出砂、出膠的井況，而且沖次可調，滿足梯度提液的需求，可以確定為注聚區提液的主要舉升方式。同時超長沖程抽油機的試驗成功，大泵配套技術的不斷完善，有桿泵提液技術的可靠性將持續提高。在有限的套管內實現更大排量舉升工藝技術的不斷優化提升，仍是進一步研究攻關完善的方向。

參考文獻：

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[2]任懷昌，官俊玲，姜春艷，畢惠雯.勝一區沙二段1—3砂層組高溫高鹽注聚先導試驗[J].西部探礦工程，2009（7）：65-68.

[3]崔文富，趙紅兵，吳偉，郭振海.勝陀油田特高含水期油藏矢量層系井網產液結構調整研究[J].石油天然氣學報，2012，34（6）：127-131.

[4]官俊玲，羅云鳳.注聚先導區電泵井出膠機理分析[J].中國石油和化工標準與質量，2012（2）：62.

[5]張慧，俞雪萍，靖波，尹先清.海上油田注聚采出液中膠團形成機理研究[J].膠體與聚合物，2015，33（4）：162-164.

[6]劉東，李麗，等.注聚區油井防砂層堵塞原因及解堵措施[J].中國石油大學學報，自然科學版，2010，34（2）：78-82.

[7]李楠.抽油機井提液配套工藝技術研究與應用[J].石油和化工設備，2012（4）：44-46.