杜66塊薄互層稠油火驅舉升技術研究與應用

黃騰

摘 要：火驅作為稠油穩產的有效接替方式，在遼河油田杜66塊已得到了有效實踐。但隨著火驅開發的不斷推進，在舉升方面也日益暴露出系列新問題，主要包括：尾氣量增大、油井出砂嚴重、出砂出氣復合型矛盾、管柱腐蝕、油井套變突出等，一定程度上影響了舉升系統的正常生產。因此有必要開展火驅舉升技術的研究，為火驅持續開發提供有力的技術支撐。

關鍵詞：舉升;火驅;開發

一、緒論

曙光油田杜66塊為典型薄互層稠油油藏，自2005年開展火驅試驗以來，隨著轉驅規模的日益擴大，區塊產量逐年升高，見到明顯效果，但也伴隨帶來不少新矛盾?；痱屔a井也作為排氣井，隨轉驅時間延長，部分尾氣量逐漸增大，日排氣量大于2000標方的油井占比大于38%;區塊轉驅前部分油井出砂，轉驅后油井出砂日趨嚴重，且出砂出氣呈現一定相關性，往往尾氣越大的油井出砂也越嚴重，這種新的出砂、出氣復合型矛盾日漸突出，數據顯示，目前有70%以上的油井出砂，砂卡停井井數以18%的速度逐年上升;另外還存在火驅采油管柱的腐蝕、油井套變突出等問題。

針對上述問題，我們通過系統梳理火驅生產井舉升特性，經過幾年的技術攻關，從井下工具研制和改進，到管柱優化設計，系統開展了火驅高含氣井舉升技術的研究與改進工作，取得了較好的應用效果。

二、主要研究內容

（一）火驅舉升影響因素分析

系統梳理杜66塊火驅油井舉升影響因素，依據油井的氣油比、含水、流壓、靜壓，粘度等參數，通過多元線性回歸理論，建立相關數學模型，并進行了套壓等參數與產量關系的現場試驗，故運用數據的最小二乘曲線擬合法，推導套壓與泵效的近似關系，為油井的生產管理提供指導依據。

通過理論計算，初步確定為套壓應控制在0.15MPa以下，產液受氣體影響程度較小。

（二）火驅專用氣錨的研制

火驅尾氣組分較為復雜，其中非烴類組分比例較高，主要有氮氣、二氧化碳，分別占比73%、12%左右，烴類氣體所占比例較小，主要為甲烷，占比11%左右。這類混合氣與傳統油井伴生氣性質截然不同。同時杜66火驅區塊屬于稠油油藏，原油粘度比一般高含氣油藏偏高。傳統氣錨更適于分離以甲烷為主的溶解氣，針對火驅工況還有一定局限，對此我們開展了薄互層稠油火驅專用氣錨結構的研究。

其設計理念是先設計一定長度的縱向沉降分離結構，利用氣液密度差分離大部分未溶于原油的非烴類氣體，之后進入螺旋分離結構，分離溶解在原油內的烴類氣體?？紤]尾氣量大流速快，在沉降段設計曲面結構，降低流速;在氣錨頂部設計網狀捕霧器，排出氣體，阻隔液滴。主要技術參數分別為：連接螺紋，2 7/8TBG;本體最大外徑，Φ89mm;最小內通徑，Φ50mm;分離長度，8m。同時針對部分油質偏稠的油井，在氣錨底部設計點滴加藥腔，采用藥劑降粘消泡和機械重力分離的復合方式，進一步改善氣液分離效果。

火驅專用抽油泵包括分體式、整體式兩種結構：分體式結構主要采用現場組裝方式，適用于井況好，出氣量更高的油井;整體式結構為直接裝配為一體，結構緊湊，適用于井況相對較差，如有套變等，出氣量相對偏少的油井。

（三）火驅專用抽油泵研制

抽油泵是井下管柱的核心，火驅部分生產井存在既尾氣量高又出砂嚴重的復合型矛盾?，F有的火驅采油井下工具雖然系統多樣，但功能還存在單一性，針對同時防控出砂、出氣及腐蝕的問題，尚有一定技術局限性?；痱寣Ｓ贸橛捅猛ㄟ^將沉砂式氣錨與沉砂抽油泵組合，實現了流體在入泵前進行油氣分離、入泵后防砂卡，實現了火驅高含氣出砂采油井的正常生產。

該抽油泵主要技術參數為：泵徑，Φ44、57mm;最大外徑，Φ102、108mm;長度：9.8m。

技術優勢包括：一是創新研發了泵下沉砂式油氣分離裝置，通過增加設計沉砂結構，實現分離裝置與進液和沉砂通道的雙向對接。二是泵設計上優選了長柱塞短泵筒、泵筒外有沉砂通道的結構，改進泵底閥總成確保進液和沉砂雙層結構的連接和密封。同時在抽油泵整體材料和表面處理方面進行了改進，采用鎳鉻鎢合金材質對抽油泵進行全面防腐蝕處理，加強抽油泵的防腐性能。

三、現場應用及效果分析

該技術在杜66塊火驅現場累計實施315井次，其中設計火驅專用氣錨181井次，應用火驅井專用抽油泵134井次。綜合對比泵效提高了5%、一泵到底率提高了9%、系統效率提高了2.2%、噸液耗電下降了5度，各項采油指標均有提高，階段增油21445噸。同時對比了188井次的單井動態生產情況，前后示功圖氣體影響占比減少31%，套管尾氣排放量提高9%，舉升狀況得到明顯的改善。

四、結論與認識

（1）該技術有效解決了杜66塊薄互層稠油火驅生產過程中的舉升難題，維持了油井在火驅采油新工況下的正常生產。

（2）該技術的成功應用填補了國內技術空白，為遼河油田火驅持續開發打下堅實的基礎。

參考文獻：

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