配套工艺和配套工具设备模板.docx

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配套工艺和配套工具设备模板

一、油田基本情况

二、常规机采配套管柱

（一）、防漏热洗管柱

（二）、管柱找隔水管柱

（三）、负压抽油管柱

（四）、液力投捞多级分注管柱

（五）、油层保护管柱技术

三、配套机具应用情况

四、典型经验及教训

准东采油厂辖区共探明含油面积149.3km2,各类石油地质储量12811×104t,其中:

已动用含油面积83.6km2,动用石油地质储量8814×104t;未动用含油面积65.7km2,石油地质储量3997×104t。

投入开发的主要油气区块为火烧山油田,北三台油田、沙南油田、马庄气田。

各油气区块储层性质差异大,开发中表现出的问题各异,集中表现在油田综合含水上升,油田大面积水淹、水窜,地层压力下降,洗井液漏失严重,清蜡困难等,为有效控制油田综合含水的上升,解决清蜡难题,准东采油厂进行了三期油田综合治理,其中在机械采油方面有针对性的开展了分层注水、隔水抽油、负压抽油、分层压裂、防漏热洗、油层保护等项目,经过不断的完善实验,已形成适合我油田情况的系列配套管柱,在油田生产中取得了良好的经济效益。

二、常规机采配套管柱

准东采油厂常规机采配套管柱:

（一）、防漏热洗管柱

自九零年起我厂就开始了防漏热洗管柱技术的研究,先后采用了以下几种管柱工艺:

1:

泵（带有特殊结构固定凡尔）+Y341-114封隔器+单流凡尔+筛管

该管柱的缺点是Y341-114封隔器,耐反压差小,易解封;施工时需将原抽油泵的固定凡尔换掉,泵修检时无法配套。

2:

泵+筛管+卡瓦封隔器+单流凡尔+筛管

由于卡瓦封隔器在坐封时要加一定的压重,这使得抽油泵发生弯曲,影响泵效。

3:

泵+筛管;可钻封隔器+单流凡尔

该管柱分两部分施工,工序复杂,可钻封隔器留在井里给以后其它作业造成不便,钻磨时又会给套管造成损害。

经过几年的不断研究和改进,以形成两套成熟的防漏管柱,一种是由局采油研究院提供的温控防漏管柱,另一套是由我厂自行配套完善的皮碗防漏管柱。

1、温控短路热洗结构

（1）:

原理

温控短路热洗管柱示意图如图1,由温控结构和泵构成,在热洗作业中,当温控结构处的洗井液温度达到一定值时,温控结构上端温控阀的膨胀体和下端温控封隔器的膨胀体同时工作,发生膨胀,推动温控阀上的滑套移动,露出阀孔,热洗液可经过阀孔进入油管;与此同时封隔器膨胀体推动压盖,压缩胶筒,使胶筒径向膨胀,封住油套环空,使热洗液在封隔器封住的上部井段形成循环,防止了热洗液的漏失。

当井筒里的液体温度降到温控阀设定的开启温度以下时,膨胀体回缩,温控阀滑套关闭阀孔;封隔器靠胶筒弹力自行解封,油井恢复正常生产。

（2）:

特点

该管柱的特点是热洗作业后自动复原,不会影响测试及普通的不加温挤堵作业。

2:

皮碗防漏管柱

（1）:

结构原理

皮碗防漏管柱结构如图

（2）,管柱自下而上依次为:

抽油泵+筛管+皮碗封隔器+提开式泄油器+单流凡尔+筛管。

原理为:

当热洗液沿环空下行由皮碗封隔器上部筛管进入油管柱,由于皮碗封隔器下部单流凡尔的阻隔,洗井液只能上行流经抽油泵返出井口。

皮碗封隔器是自封式封隔器,无需坐封。

上提管柱时,提开式泄油器自动打开,封隔器上部的液体由上筛管再从泄油器泄掉,保证修井作业的正常施工。

（2）:

特点

A:

不受深度的限制,下在泵下,洗井时可洗泵。

B:

耐压差大（20Mpa）,若发生蜡卡,能够憋压硬替蜡。

C:

皮碗封隔器下部的液体能够返到封隔器上部环空,而洗井液却不会漏失。

九七年—九八年,选择漏失非常严重的井共下防漏管柱25口井,其中采用温控结构的井有15口,采用皮碗防漏管柱10口井,当前25口井共热洗93井次,其中火烧山11口井热洗39井次,北三台14口井热洗54井次,当年创利117.94万元投入产出比1:

10.2,两种管柱均取得了良好的效果。

（二）、管柱找隔水管柱

针对油田大面积水淹水窜,准东采油厂一方面开展广泛的调堵水工作,另一方面进行分注和隔水抽油试验,在隔水配套管柱方面先后采用过以下几种管柱:

1、过桥泵+张力封隔器+可钻封隔器

优点:

封隔器耐压差大

缺点:

检泵作业时要将管柱中的张力封隔器提出,施工工序复杂,该管柱仅试验一井次（H1291）,无效。

2、自选层隔水管柱

管柱结构:

自控凡尔+Y341封隔器+自控凡尔+Y341封隔器+管式泵（特殊固定凡尔）

该管柱采用的自控凡尔材料的比重介于油水之间,利用这一特性进行自选水层隔水,由于对自控条件缺乏有效理论计算,该管柱施工近30井次,仅有2井获得成功。

优点:

隔水级别不受限制,施工简便。

缺点:

配套的专用机具较多,不利推广,由于对自控条件缺乏有效理论计算

3、双皮碗封隔器管柱

优点:

该管柱施工方便,可隔任意层。

缺点:

耐压差小,且单向密封,由于封隔器直径较大下管柱过程中易损坏。

4、找隔水管柱

管柱结构:

杆式泵+循环阀+Y111封隔器+投球滑套+Y211封隔器+隔抽单流凡尔

施工工艺:

先抽下层,录取油井生产资料,若判定为水层,将活塞提出泵筒,油管正打压打开中层,再将活塞复位,抽中层,可根据中、下两层的情况判断上层是否出油。

优点:

在水层层位不清的情况下,能够实行找水、隔水一次施工;封隔器耐压差大。

一九九九年共进行隔水、隔气施工4井次,增产原油1000吨,取得了良好的经济效益。

（三）、负压抽油管柱

管柱结构1:

管式泵＋Y211封隔器＋循环阀

缺点:

由于泵在封隔器下部,热洗作业时洗不到泵的凡尔,油气同时过泵影响泵效。

管柱结构2:

单流凡尔+Y211封隔器+开关阀+杆式泵

优点:

热洗时可洗泵,管柱能够起到防漏作用

缺点:

油气同时过泵影响泵效;座封封隔器的压重导致泵变形降低泵效

九六年__九七年共实施负压抽油8井次,96—99年先后进行油管锚定试验6井次,增油375吨

（四）、液力投捞多级分注管柱

准东采油厂先后开展过以下几项分层注水技术试验:

a、地面一级两层分注技术

b、偏心注水分注技术

c、同心管一级两层分注技术

d、空心配水分注技术

几种技术的优缺点对比:

常见分注技术优缺点对比表表1

技术名称

优点

缺点

地面一级两层分注技术

1、分注可靠

2、耐压差大25Mpa

3、施工简便易行

1、注水级别低

2、注入水腐蚀套管

偏心注水技术

1、可实现多级分注

2、不动管柱投捞任意层

1、机具复杂

2、调配工作量较大

3、投捞成功率低

4、钢丝投捞事故多

同心管分注技术

1、分注可靠

2、避免了注入水对套管的腐蚀

1、分注级别低

2、施工工艺复杂

空心配水技术

1、可实现多级分注

2、不动管柱实现调配水

1、调配工作量特别大

2、钢丝投捞事故多

地面分注和同心管分注不但级别低,应用范围受到限制,而且存在着工艺自身无法克服的缺点;而偏配和空配虽然能实现多级分注,但都采用钢丝投捞,事故多,投捞成功率低,测试工作量大。

近几年来,国内采用钢丝投捞的分注技术纷纷向液力投捞方向发展。

1、液力投捞分注技术特点

准东油厂从局采油院和华北油田引入的两套液力投捞井下多级分注技术都是由空心配水的基础上发展而来的,两套液力投捞技术的基本特点是,在配水器芯子上配装了液力伞或皮碗,再在井口配以捕捉设备,提升时反洗井,使液压作用在液力伞或皮碗上将芯子冲出,到井口时芯子被捕捉器捕捉,投放时,也都是将芯子投入井中,利用芯子自重和液力将芯子推入工作筒。

除此之外两套技术从管柱结构和机具上都有很大的差别:

（1）华北无钢丝投捞多级分注技术。

管柱结构:

该技术的管柱和空心配水管柱结构一致,管柱自上而下为:

油管+配水器+水力封隔器+配水器+水力封隔器+配水器+投球滑套

（2）局采油院液力投捞分注技术

管柱结构:

该技术虽然也是由空配技术发展而来,但在管柱结构方面却做了很大得改动,它摒弃了原空配结构中的配水器和易解封的水力式封隔器,将配水器、水力锚和支柱封隔器融为一体,再和卡瓦封隔器相配合。

管柱结构自上而下为:

油管+自调配水器（带支柱封隔器）+卡瓦封隔器+尾管

液力投捞具有以下优点:

（1）投捞测试简便,工作量小,完成两级三层分注井的测试和配水工作只需投放、提捞7次—8次;而采用钢丝投捞的空配技术则要16次才能完成。

（2）投捞成功率高（大于85%）,为合格配水和测试提供了保障。

（3）具有较高的分注级别。

5、油层保护管柱技术

准东采油厂所辖的沙南油田是强水敏油层,为防止修井作业对地层的污染,一九九九年开始开展了油层保护管柱技术的应用,吸取了皮完防漏管柱的优点,而且管柱可实施丢手,避免了检泵作业时提出封隔器。

管柱结构:

单流凡尔+Y231封隔器+脱节器+杆式泵

优点:

可丢手

缺点:

打捞工具单一,工序复杂。

6、分层压裂管柱技术

在准东油田的开发过程中,分层压裂一直是主要的增产措施,近年来较为成熟的压裂管柱有两套:

1、节流器+Y344封隔器+喷砂器+Y344封隔器+水力锚

该管柱施工简便,但在两个封隔器之间有沉砂时易造成砂卡,因此对压裂的操作要求较高。

2、Y211封隔器+脱节喷砂器+Y111封隔器+水力锚

该管柱是新疆局最新推出的一级两层压裂管柱,在准东油田开始应用,其特点是压完下层后,投球打滑套打开上层的同时管柱脱节,上部封隔器提出后也可实施冲砂作业,在冲洗干净脱节喷砂器鱼顶后,用分瓣捞茅捞取下部的Y211封隔器,即便在两封隔器有沉砂,也可经过冲砂作业避免砂卡。

优点:

安全性较高

缺点:

1、下部管柱的打捞工具单一,只能用分瓣捞茅。

2、采用卡瓦封隔器,如果出现事故,增加了打捞难度

三、配套机具应用情况

在各配套管柱中还应用了以下机具:

防气泵、抽杆扶正器、油管锚

1、防气泵

97年在负压抽油管柱中配套应用了防气泵,希望经过防气杆式泵解决负压抽油管柱油气同时过泵的问题,但由于防气泵阀在结构上存在潜在缺陷,使泵游动凡尔下行程无法打开,试验没有成功,1998—采研院对防气泵阀进行了改造,还需进一步试验。

2、抽杆扶正器

准东采油厂先后在偏磨严重的油井上选用过三种抽杆扶正器:

a、滚轮式b、滚珠式

优点:

以上两种扶正器具有施工方便,耐磨

缺点:

扶正器上的滚轮和滚珠均为刚制材料,长期使用时,易固定磨损油管的某一部位,严重时使油管出现裂缝

c、尼龙卡扣式

优点:

材质较软,不会磨损油管

缺点:

尼龙扶正器易碎,施工前需预制。

3、油管锚

在防漏管柱,隔水管柱及负压管柱中广泛应用效果良好。

四:

经验及认识

1、当泵挂较深时温控结构有可能只能下在泵上,原因是:

若在泵下则热洗液流经温控结构时由于热量的散失温度很可能达不到温控阀的开启温度,从而使得温控结构不起作用。

根据我厂的实际情况温控结构一般下入深度为800m---850m。

2、在下温控管柱之前要录取油井的结蜡剖面,要求温控结构下在结蜡井段以下150--200m,防止热洗时蜡滑沉到温控阀以下而堵塞油管。

3、火烧山油田注的是处理过的污水,水质相对较差,在分层注入水量较小时,要求井下水嘴也相应较小,使得水嘴易堵,现已设计了复合水嘴以适应我油田