趙長亮

摘 要：油井檢泵沖砂不返是造成檢泵周期短、作業(yè)返工的主要原因之一，多數(shù)井由于套變而不能采用撈砂工藝，這類井的井筒清砂成為維持生產(chǎn)的主要問題，針對以上情況，研究了射流泵強(qiáng)制排砂技術(shù)，該技術(shù)可改善油井強(qiáng)制排砂效果，為后期油井的正常生產(chǎn)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)條件。

關(guān)鍵詞：射流泵;強(qiáng)制排砂;曙光;研究

引言

曙光油田許多區(qū)塊都存在著嚴(yán)重的出砂問題，曙三區(qū)尤為明顯。該區(qū)塊油水井出砂多為細(xì)粉砂，粒度中值一般在0.07～0.1mm之間。油井出砂嚴(yán)重影響了油井產(chǎn)液速度，造成頻繁作業(yè)，從而影響了采油速度，同時又增加了成本。為了提高采油速度，減少作業(yè)成本，近幾年來在曙三區(qū)開展了一系列防砂、排砂綜合治理工作，主要以防砂為主，如人工井壁壓裂防砂，機(jī)械防砂等;排砂措施如氣舉集中排砂、特種排砂泵、螺桿泵排砂為等，但效果都不夠理想。因此尋找適合曙三區(qū)的采油方式成了當(dāng)務(wù)之急。針對以上情況，研究了新型水力噴射泵強(qiáng)制排砂技術(shù)，該技術(shù)在不破壞地層骨架砂的情況下能排除地層游離砂，達(dá)到排砂增產(chǎn)、增效目的，同時使用一定溫度的動力液又可以解決稀油結(jié)蠟的問題。

1水力噴射泵采油技術(shù)

射流泵采油技術(shù)利用射流原理使注入井內(nèi)的高壓動力液經(jīng)過射流泵將油層產(chǎn)出液舉升到地面的一種無桿人工舉升采油方式。揚(yáng)程一般可達(dá)2000m，最大可達(dá)3500m，排量可達(dá)10～500m3/d，最高可達(dá)1500m3/d。由地面動力液供給系統(tǒng)、動力液及產(chǎn)出液在井筒內(nèi)流動系統(tǒng)和射流泵三部分組成。射流泵作為一種傳統(tǒng)的采油技術(shù)，其井下泵無運(yùn)動件，適于高含砂流體通過，但是射流泵射流泵用于原油生產(chǎn)的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，而用于油井排砂尚不完善。主要有三個方面：

（1）從原理上分析射流泵排砂采油屬于含固體顆粒輸送的液固兩相射流范疇。在這種情況下，射流泵的各種特性以及相關(guān)規(guī)律與單相介質(zhì)射流有所不同。

（2）目前的射流泵工藝管柱結(jié)構(gòu)上還不適宜強(qiáng)制排砂，具體是井下泵容易出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象;生產(chǎn)不穩(wěn)定或意外停井易出現(xiàn)砂堵或砂埋問題;另外油套環(huán)空隔離后，無法監(jiān)測液面，出現(xiàn)不正常問題后無法采取洗井等技術(shù)措施。

（3）地面配套流程油砂分離效果較差，高壓柱塞泵仍然難以維持有效持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響了射流泵排砂的正常生產(chǎn)。

2 射流泵強(qiáng)制排砂技術(shù)

射流泵強(qiáng)制排砂是治理嚴(yán)重出砂油井的一項新技術(shù)。利用水力噴射泵舉升系統(tǒng)允許大含砂量介質(zhì)過泵，并可以靠大流量混合液攜出井筒的特點(diǎn)，采用反循環(huán)水力噴射泵井下管柱以加強(qiáng)系統(tǒng)攜砂能力，地面采用單井可移動式地面配套裝置，對高含砂油井進(jìn)行短期強(qiáng)制排砂。應(yīng)用該技術(shù)將近井地層游離砂及細(xì)粉砂快速排出井筒，形成相對清潔的井壁，之后轉(zhuǎn)入深防、強(qiáng)抽或常規(guī)采油，達(dá)到綜合治理出砂井的目的。

2.1工藝原理

站內(nèi)來的具有壓力P1、流量Q1的高壓動力液從油套管環(huán)空間進(jìn)入，經(jīng)泵的通道由噴嘴噴出，因噴嘴直徑很小，流速大大增加，由水動力學(xué)原理可知，此處形成一個低壓區(qū)，使具有壓力P3的地層流體Q3進(jìn)入泵筒此處的低壓區(qū)，并被動力液抽吸進(jìn)入喉管，兩種液體混合后進(jìn)入擴(kuò)散管，由于擴(kuò)散管的直徑逐漸變大，混合液的流速不斷降低，隨之壓力升高至P2經(jīng)油管舉升排出井筒，從而達(dá)到采油攜砂的目的。

2.2主要結(jié)構(gòu)

研究的新型射流泵強(qiáng)制排砂技術(shù)，采用同心雙管反循環(huán)強(qiáng)制排砂排砂結(jié)構(gòu)，在Φ114mm外管內(nèi)下入Φ73mm油管，泵座連接在外管底部，射流泵連接在內(nèi)管底部隨內(nèi)管下入。生產(chǎn)時Φ114mm與Φ73mm油管環(huán)空注入動力液，Φ73mm油管返出地層液和動力液的混合液至地面，Φ114mm油管與套管環(huán)空排氣。

2.3 主要研究的內(nèi)容

（1）研制芯泵一體結(jié)構(gòu)的射流泵，在射流泵工藝中引入同心雙管采油管柱，實(shí)現(xiàn)排砂過程中可排氣、可洗井、可測試等功能，有效避免以往射流泵強(qiáng)排生產(chǎn)過程中的氣蝕影響。

（2）優(yōu)化設(shè)計了噴嘴喉管等結(jié)構(gòu)參數(shù)，轉(zhuǎn)變了以往單純強(qiáng)制抽吸排砂理念，研究采用射流泵無量綱特性曲線中強(qiáng)排與采油的中間過渡區(qū)的參數(shù)設(shè)計，最終較好的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)排參數(shù)由弱至強(qiáng)的平穩(wěn)遞進(jìn)抽汲排砂。

（3）地面配套工藝中，研究了適于油水混合液中攜帶地層砂分離的旋流除砂器，完善了砂液循環(huán)分離系統(tǒng)，增強(qiáng)了地面系統(tǒng)連續(xù)的穩(wěn)定性。

2.4優(yōu)點(diǎn)

該射流泵強(qiáng)制排砂技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）新型水力射流泵從油套管環(huán)形空間進(jìn)動力液、從油管出產(chǎn)出液和動力液混合液。而普通水力噴射泵動力液從油管進(jìn)、產(chǎn)出液和動力液混合從油套管環(huán)形空間出，這樣就克服普通水力噴射泵由于油套管環(huán)形空間面積大、液體流速低攜砂能力差，容易砂埋封隔器，造成油井大修的缺點(diǎn);

（2）結(jié)構(gòu)簡單，解決了普通水力射流泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封部位多，容易造成泵漏失失效的問題;

（3）研制新型噴嘴和吼管，對其工作表面進(jìn)行處理，達(dá)到較高的耐磨強(qiáng)度，解決了普通水力射流泵噴嘴及吼管耐磨性差，換泵頻繁，即增加成本又影響原油產(chǎn)量的問題。

（4）實(shí)現(xiàn)了液力投撈。

3結(jié)論

（1）射流泵強(qiáng)排工藝可解決曙三區(qū)油井?dāng)y砂生產(chǎn)問題，為曙三區(qū)的攜砂排砂尋找新的生產(chǎn)途徑，解決實(shí)際生產(chǎn)困難;該技術(shù)還可用于稠油降粘攜砂，提高油層滲透能力，提高油井產(chǎn)量的試驗(yàn)。

（2）射流泵強(qiáng)排工藝，改善了油井的強(qiáng)制排砂效果，為后期油井的正常生產(chǎn)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)條件。

參考文獻(xiàn)：

[1] 況宇.負(fù)壓聯(lián)合沖砂、射流泵強(qiáng)制排砂技術(shù)[J].中國化工貿(mào)易，2013（7）：342-342.

[2] 王德偉.水力噴射泵負(fù)壓沖砂技術(shù)在錦州油田的應(yīng)用[J].石油礦場機(jī)械，2009，38 （2） ：89-91.