水平井治理措施_李波.pdf

随着第七采油厂各区块的逐年开发，水平井井数逐渐增加，2022 年全厂共有水平井 153 口，但是目前水平井管理存在以下问题：一是部分水平井泵挂深度过浅，不能充分发挥油井产能；二是水平井沉没度界限仍需继续摸索，进一步提高水平井的开发效益。关键词：关键词：水平井；泵挂深度；沉没度管理 前 言 前 言 2022 年，全厂共有水平井 153 口，抽油泵主要以整筒泵为主，平均泵挂深度 1111.1m，泵挂深度距离射孔顶深平均垂深 347.3m（距离最大的是 726m），平均沉没度 260.4m（主要分布在 110m-366m 之间），平均泵效为 30.4%（低于全厂平均泵效 14 个百分点），检泵周期 842 天。1 泵挂深度过浅原因分析与解决对策探讨 1 泵挂深度过浅原因分析与解决对策探讨 水平井泵挂深度过浅主要是由于井眼轨迹复杂和整筒泵结构限制，整筒泵在井斜角过大（井斜角大于 15）的情况下无法完全开闭，严重影响水平井泵效，因此为保证抽油泵造成工作，泵都设计在相对较前的位置，一定程度上影响了油井产能。解决对策：针对部分水平井泵挂深度浅影响产能发挥的问题，目前已购进部分导向式斜井泵（最大允许井斜角为30）进行解决，取得了一定效果，但是对于部分“狗腿度”较大的水平井效果不明显。导向式斜井泵原理：在进油阀罩及出油阀罩的球腔内安装了阀球导向轨道，可提高阀球回位密封速度，减少漏失，当柱塞上行时，出油阀阀球在上部液体的作用下沿导向轨道迅速复位密封，防止柱塞上部泵腔内的原油通过出油阀漏失到柱塞下部泵腔内；出油阀在压差作用下打开，井液通过进油阀进入柱塞下部泵腔，柱塞上部泵腔内的原油在柱塞的上行中进入油管被提升到地面。当柱塞下行时，柱塞下部泵腔压强增大，固定阀球在柱塞下部泵腔内油液压力作用下沿导向轨道迅速复位密封，防止柱塞下部泵腔内的原油通过进油阀漏失到抽油泵下端的油管内；柱塞的出油阀在压差作用下打开，柱塞下部泵腔井液进入柱塞上部泵腔。导向式斜井泵主要参数表 导向式斜井泵主要参数表 泵径规格(mm)冲程长度(m)连接抽油杆连接油管螺纹 最大外径(mm)上 下 38 1.5-8 CYG19 2 7/8 2 7/8 88.9 44 CYG19 2 7/8 2 7/888.9 57 CYG22 2 7/8 2 7/888.9 70 CYG25 3 1/2 2 7/8108 导向式斜井泵结构示意图 导向式斜井泵结构示意图 下一步，针对“狗腿度”较大的水平井，继续试验弹簧回位式斜井抽油泵与柔性金属泵，进一步加深油井泵挂，进一步发挥油井产能。弹簧复位式斜井泵原理：在抽油泵的出油阀、进油阀均采用带导向杆的半球凡尔，弹簧强制复位密封，可实现任意斜度油井和水平油井采油。当柱塞上行时，出油阀在复位弹簧与上部液体的作用下在上行的一瞬间迅速关闭，出油阀在压差作用下打开，井液通过导流盘和进油阀进入泵筒下部，泵筒上部井液在柱塞的上行中进入油管被提升到地面。当柱塞下行时，泵筒下腔压强增大，同时在复位弹簧的作用下进油阀在复位弹簧及泵筒下腔液体压力作用下迅速关闭，柱塞的出油阀在压差作用下将复位弹簧压缩并沿导向杆打开，泵筒下部的井液进入泵筒上部。DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.07.04796 李 波：水平井治理措施 弹簧复位式斜井泵主要参数表 弹簧复位式斜井泵主要参数表 泵径规格(mm)冲程长度(m)连接抽油杆连接油管螺纹 最大外径(mm)上 下 38 1.5-8 CYG19 2 7/8 2 7/8 88.9 44 CYG19 2 7/8 2 7/8 88.9 57 CYG22 2 7/8 2 7/8 88.9 70 CYG25 3 1/2 2 7/8 108 弹簧复位式斜井泵结构示意图 弹簧复位式斜井泵结构示意图 柔性金属泵技术原理：该泵突破了抽油泵传统的柱塞结构，采用相互完全独立的多级密封单元结构柱塞，各级之间相互独立，并强开强闭，具有防气功能。柱塞密封单元与中心杆及杆柱之间处于游离状态，用于大斜度井及水平井采油时，杆柱的偏心力作用于导向块，由导向块承受偏磨，可有效消除井下泵密封单元的偏磨，适应最大井斜角度为 80。同时，单级密封单元采用非接触式弹性间隙密封，密封单元结构短，具有不易砂卡的特点，采用非接触式弹性间隙密封，将普通泵柱塞与泵筒之间的硬性间隙变为弹性间隙，当砂粒进入柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，并可以避免砂粒对泵筒及柱塞外表面的损伤，延长检泵周期。同时，在出砂条件下可以缩小柱塞与泵筒之间的配合间隙，减小漏失量；多级密封单元结构允许将单元结构上端设计为锐角，起刮砂作用，能够最大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性。上行时，由中心杆、半球、导向块等组成的柱塞固定组件随抽油杆上行，浮动阀座与半球之间接触形成多级密封，并带动由密封段、压套、浮动阀座组成的浮环组件上行，密封段与泵筒之间形成多级密封，形成抽吸能力，同时固定凡尔球在井底压力作用下开启，井液进入泵筒内柱塞下腔。下冲程时，由中心杆、半球、导向块等组成的柱塞固定组件随抽油杆下行，由密封段、压套、浮动阀座组成的浮环组件相对上行，浮动阀座与半球之间离开形成通道，同时固定凡尔球关闭，柱塞下井液通过导向块与泵筒之间的流道、浮动阀座与半球之间的流道、压套与中心杆之间的环形流道越过单级密封单元上行，之后逐级上行进入油管内。柔性金属泵结构示意图 柔性金属泵结构示意图 2 水平井沉没度界限摸索 2 水平井沉没度界限摸索 目前，水平井的合理沉没度界限主要还是沿用普通斜直井的沉没度界限，未考虑井斜角限制导致不同水平井泵挂深度不同，相同的沉没度界限会造成泵挂深度过浅的水平井液面距离射孔顶界过大从而影响水平井正常生产的情况。因此，下一步将开展水平井合理沉没度界限研究，充分考虑水平井井斜角的影响，合理控制生产流压，最终做到“一井一界限”，最大程度发挥水平井产能。以水平井 1#井与 2#井，两井地质条件相近，但因井斜角及井眼轨迹限制，两井下泵深度差距较大，泵深距射孔顶界距离分别为 648m 与 197m，目前两井沉没度均在 170m 左右，日产液量分别为 1.3t/d 与 2.7t/d，生产水平相差巨大。为此，开展水平井沉没度界限摸索试验，根据水平井的下泵情况，以区块合理流压为基准，个性化水平井沉没度界限，尤其是针对下泵深度浅的水平井，要合理下调沉没度界限，确定最佳沉没度控制范围，充分发挥水平井产能，为全厂原油生产贡献力量。（下转第 79 页）（下转第 79 页）马 腾：油井修井工艺技术措施分析 79 开展打捞作业中，具有十分狭窄的生产空间，打捞井中落物的难度较高，且由于油井型号各不相同，打捞工作开展中难度也存在一定差异性，与直井相比较，水平井打捞之中难度更高，开展水平井落物的打捞之中，必须依据油井情况开展相关作业，需要在油井的部分位置上适当固定扶正器，以确保打捞工具在井中能够准确地定位油井中间位置，使其并不会受到重力作用影响产生井壁与下落管柱之间紧贴的情况，以此确保落物打捞的正常化。在开展落物打捞工作中，需要大概判定落物位置，制定详细化的打捞发哪敢，大概判定落物位置，确定与之相适应的打捞计划。尤其需要关注油井之中的曲率部位，必须做好对应位置的管理，以减少水平井落物打捞中形成的二次损伤问题。实际落物打捞作业中，优化油井井口的防护干预十分关键，以尽可能地减少工具掉落油井问题的发生率，尽可能地保障打捞落物的质量3。2.4 冲砂修复技术 油井在长期开采作用中，地层压力会产生极大的改变，尤其是在井底位置，极易受到压力影响，形成严重出砂问题，且随着时间的增加，油井之中积累的砂量也会日益提升，对油井产生的负面影响也会加剧，其会严重降低油井产量，甚至会影响油田企业的正常生产作业。为对出砂所导致的负面影响进行解决，必须从油田企业出砂情况出发，全面化的分析油井状态，制定针对性地冲砂技术应用方案，以便于去除井底的余砂，保障尤其能够顺利进入井底位置，为油井的生产奠定良好基础。在实际水平井冲砂施工作业开展中，必须选择粘度较高的冲砂作业开展施工干预，以此便于将砂石颗粒排除井外，有效化的清理井底的集砂，待清除完成后，开展冲洗干预，尽可能地清除井底杂物，保证油井生产状态的正常化。2.5 套损修复技术 井下作业环境复杂，在长期工作中，极易导致套管损伤问题的发生，为保障油井生产运行的正常化，必须修复套管，依据套管损坏程度的差异性，针对性的应用修复方式修复套管。当前，套管修复技术以膨胀管修复技术应用最为广泛，但是该技术施工工序繁杂，有利于缩减管柱应用频率，缩减修井市场，从而不断提升修井效率。在膨胀管修复作业开展中，必须全面化的开展通井干预，以此维系经内部的通畅性，一旦遇到阻力，需要对其开展磨铣干预，整形套管破损位置。通井工作开展以后，需要开展铣井及挂削的干预，以便于清除井内的杂物和污染物质，减少由于井壁厚度过大而影响管柱正常下井的情况形成。最后，需要明确漏点位置，设计管柱，保障其可达到预期深度，对破损的套管进行修复，维系套管运行的正常化，以保障油水井能够正常生产。3 结束语 3 结束语 综上所述，油井的正常生产不仅关系到油气资源的顺利开采，还关系到成本的节约和油田的经济效益，所以必须深入分析尤其修井工艺技术，将其与油井实际生产情况结合，针对性的应用修井工艺开展修井作业，依据修井状况，合理选择修井技术，以维系油井工作状态的正常，不断提升油井的开采质量，提升油井的经济价值，为油田企业的稳定运行奠定基础。参考文献 参考文献 1 王一璠,刘若愚.探究海洋石油井下作业修井技术现状及新工艺的优化J.百科论坛电子杂志,2020(014):71.2 康承满.论石油工程井下作业修井技术工艺的优化措施J.石油石化物资采购,2021(1):64-64.3 宋鹏涛,项佰川.石油井下修井作业的管理方法与修井技术优化对策分析J.现代盐化工,2021(4):108-109.（上接第 96 页）_ （上接第 96 页）_ 3 几点认识 3 几点认识（1）近几年随着水平井的逐年增加，水平井的机采管理愈发重要，需要技术人员进一步的研究探索。（2）因井眼轨迹复杂和整筒泵结构限制，部分水平井泵挂深度较浅，未能充分发挥水平井产能，因此需要试验新工具加深泵挂深度。（3）水平井的合理沉没度界限主要还是沿用普通斜直井的沉没度界限，为考虑井斜角得因素，因此需要开展水平井合理沉没度界限研究，将水平井效益最大化。参考文献 参考文献 1 袁恩熙.工程流体力学M.北京:石油工业出版社,2000:180-200.2 陈涛平,胡靖邦,夏惠芬,等.石油工程M.北京:石油工业出版社,2000:213-220.