火驱三防抽油泵的研究与应用

2019-10-21赵长亮

科学与财富 2019年15期

赵长亮

摘要：随着火驱开发不断深入，火驱采油井举升技术也逐渐暴露出各种新的生产矛盾，如部部分油井表现为出砂又出气等。针对以上问题，研究并应用了火驱三防抽油泵，实现了入泵前防气，入泵后防砂，整体上防腐蚀的效果，确保了火驱井高效开发、安全平稳运行。

关键词：三防抽油泵；火驱；研究与应用

引言

曙光油田杜66块为典型的薄互层稠油油藏，经过多年蒸汽吞吐，可采储量采出程度达到80%以上，呈现“兩高三低”的开发特点。为寻求有效的稳产接替方式，开展了火驱先导试验并取得显著效果，经历了先导试验、扩大试验、规模实施三个阶段，已实施火驱开发试验十余年。由于火驱采油因生产机理不同于注水、蒸汽吞吐等常规开发方式，油井生产中存在的问题必然不同，随着火驱开发不断深入，火驱采油井举升也逐渐暴露出各种新的生产矛盾：如传统的沉砂泵不能与气锚同时使用，对于既出砂又出气的油井，只能缓解单一矛盾等。为实现火驱井高效开发、安全平稳运行，研究并应用了火驱井“三防”抽油泵。

1 矛盾问题分析

1.1油井尾气量大影响举升。

火驱区域油井有25%左右的油井产气量较高，达到日产气1000方以上，部分油井甚至超过3000以上，在一定程度上影响了抽油泵正常工作。火驱生产井见效后尾气量增大，气体影响加剧，导致泵效偏低。

1.2油井出砂问题突出

杜66块转驱前部分油井出砂就较为严重，随着开采程度的不断加大，油井出砂矛盾愈加突出。

1.3硫化氢等腐蚀气体含量高

油井硫化氢含量日益增加。火驱采油管柱的腐蚀，尤其是抽油泵的腐蚀问题也逐渐暴露出来，在一定程度上影响了泵的使用寿命，缩短油井检泵周期。

2火驱三防抽油泵

2.1火驱三防抽油泵研制

2.1.1抽油泵沉砂结构设计

抽油泵设计上采用长柱塞短泵筒的结构，柱塞长于泵筒，降低井液中含有地层砂进入柱塞与泵筒配合间隙的机率。泵筒外部设计有外筒，与泵筒间形成沉砂通道，在泵底部相应设计了双层结构的进液和沉砂口。大大加强了抽油泵的防砂性能，同时解决了抽油泵不能同时防气防砂的问题。

2.1.2泵下高效油气分离装置研制

研制新型泵下油气分离气锚，提高非溶解状态下油气最佳的分离效果，降低流体入泵阻力，缓解抽油泵工作受气体影响的问题。同时分离装置也设计有可沉砂结构，实现气锚与抽油泵进液和沉砂通道的双向对接，在缓解气体对抽油泵抽吸工作影响的条件下，将抽入至泵上但无法举升至地面的地层砂存储到不影响机泵抽汲的储砂空间内。提高了抽油泵油气分离能力，缓解了抽油泵气锁问题。

2.1.3 耐腐蚀材料的选择

在抽油泵整体材料和表面处理方面改进，进行全面的防腐蚀处理，主要由镍铬钨合金材质对抽油泵进行电镀处理，大大加强了抽油泵的防腐性能。通过采用的新型钨基合金材料，能够适应井下高温高压的环境，缓解H2S等腐蚀气体的腐蚀问题。

2.2 结构

主要由泵筒接头、短泵筒及加长管、长柱塞总成、固定阀总成、气锚总成和外管等六部分组成。其中长柱塞总成包括上出油接头、游动阀球、游动阀座、下游动阀座接头、长柱塞、下游动阀罩和下游动阀座接头等部件。固定阀总成包括固定阀罩、固定阀球、固定阀座、固定阀座接头等双部件。气锚总成包括内管、进液外管、中间管、双通接头等部件。

2.3主要特点

（1）泵筒内表面硬度高，防腐性能强。

（2）柱塞采用长柱塞喷焊技术，表面硬度高，整体防腐耐磨效果明显。

（3）阀球阀座防腐耐磨抗冲击的效果显著。

（4）其他泵配件，经调质处理后加工，能够保证整体抽油泵的防腐效果。

（5）固定在抽油泵下部的气锚及沉砂管在进油处进行沉砂和排气处理，减轻了上部泵体砂卡和气锁的风险。

2.4适应范围

该举升技术具有防砂、防气、防腐蚀、耐高温、耐磨等特性，适用于火驱井中的高含砂井、高出气井、腐蚀井，尤其适用于特种泵泵效低或砂卡检泵频繁的油井。油层只要不被掩埋，该泵就可正常生产，所以，选井时，要选油层距人工井底较长的井。严重出泥浆井不宜应用。

2.5 选井条件

（1）适应油井生产套管：适应大于等于139.7mm的套管；

（2）油井内套管应无明显变形。如有变形，在抽油泵下入前，应进行通井作业。如果套管变形严重，应把抽油泵下在套管变形段以上；

（3）如油井出砂严重，应先进行探砂面，冲砂，以防止下泵遇阻或下不到位。