摘?要:采油舉升工藝是提高油井生產(chǎn)時(shí)率、降本增效的關(guān)鍵,針對(duì)奈曼油田九上段和九下段儲(chǔ)層的不同特點(diǎn),進(jìn)行分層系舉升工藝優(yōu)化研究,優(yōu)化舉升工藝參數(shù),配套應(yīng)用加重桿防斷脫工藝,有效延長(zhǎng)檢泵周期。同時(shí),為開(kāi)拓節(jié)約挖潛新思路,在奈曼油田首次引進(jìn)雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機(jī),實(shí)現(xiàn)“一機(jī)帶兩井”,為奈曼油田節(jié)約挖潛、降本增效提供新的方向。
關(guān)鍵詞:舉升工藝;分層系優(yōu)化;工藝參數(shù)
1 奈曼油田區(qū)塊特征
奈曼油田是開(kāi)魯盆地西南側(cè)的一個(gè)次級(jí)負(fù)向構(gòu)造單元,目的層為中生界白堊系下統(tǒng)九佛堂組,分為九上段和九下段,為低孔、低-特低滲儲(chǔ)層。其儲(chǔ)層非均質(zhì)嚴(yán)重,滲透極差大,平面和層間矛盾突出,采油速度慢、采出程度低。因此,為提高開(kāi)發(fā)效果,提高油井采收率,針對(duì)九上段、九下段油藏的不同特性,有必要進(jìn)行分層系采油配套工藝技術(shù)研究。本文主要通過(guò)對(duì)九上段和九下段分層系采油舉升工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì),提升奈曼油田開(kāi)發(fā)效果。
2 九上、九下段舉升工藝設(shè)計(jì)
以奈曼區(qū)塊分層系開(kāi)發(fā)為原則,對(duì)九佛堂組九上段和九下段舉升工藝進(jìn)行分別設(shè)計(jì)。為適應(yīng)油井穩(wěn)產(chǎn)期間供液能力較差的現(xiàn)狀,下泵深度均在油層頂界附近;結(jié)合奈曼油田實(shí)際,確定人工舉升方式為抽油機(jī)有桿泵舉升。
2.1 九上段舉升工藝設(shè)計(jì)
九上段設(shè)計(jì)原則:一是兼顧壓裂措施后初期日產(chǎn)液25m3和穩(wěn)產(chǎn)期日產(chǎn)液5-8m3的配產(chǎn)需求;二是考慮提高機(jī)采井系統(tǒng)效率和稠油舉升的特點(diǎn),推薦采用慢沖次、大泵徑的抽汲參數(shù);三是九上段油井下泵深度為1300-1700m。在以上原則的基礎(chǔ)上,通過(guò)排量的計(jì)算,九上段抽汲參數(shù)沖程設(shè)計(jì)為3m,沖次設(shè)計(jì)為2-5min-1,泵徑設(shè)計(jì)為Ф38mm、Ф44mm抽油泵;根據(jù)油管尺寸與抽油泵泵徑的匹配關(guān)系,采用N80級(jí)Φ73mm平式油管;根據(jù)下泵深度、抽汲參數(shù)優(yōu)化結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況,九上段抽油桿采用Φ22mm+Φ19mm的二級(jí)桿柱組合為最優(yōu);通過(guò)計(jì)算,九上段懸點(diǎn)最大載荷為74.67KN,若抽油機(jī)額定載荷為100KN,則其載荷利用率為74.67%,因抽油機(jī)負(fù)載利用率以小于80%為原則,所以設(shè)計(jì)九上段舉升應(yīng)用10型游梁式抽油機(jī)為宜。
2.2 九下段舉升工藝設(shè)計(jì)
九下段設(shè)計(jì)原則:一是兼顧壓裂措施后初期日產(chǎn)液25m3和穩(wěn)產(chǎn)期日產(chǎn)液5-8m3的配產(chǎn)需求;二是考慮提高機(jī)采井系統(tǒng)效率和稠油舉升的特點(diǎn),推薦采用慢沖次、長(zhǎng)沖程的抽汲參數(shù);三是九下段油井下泵深度為1700-2200m。在以上原則的基礎(chǔ)上,通過(guò)排量的計(jì)算,九下段抽汲參數(shù)沖程設(shè)計(jì)為4m,沖次設(shè)計(jì)為2-4min-1,泵徑設(shè)計(jì)為Ф38mm抽油泵;根據(jù)油管尺寸與抽油泵泵徑的匹配關(guān)系,九下段油管同樣采用N80級(jí)Φ73mm平式油管;根據(jù)下泵深度、抽汲參數(shù)優(yōu)化結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況,九下段抽油桿采用Φ25mm+Φ22mm+Φ19mm的三級(jí)桿柱組合為最優(yōu);通過(guò)計(jì)算,九下段懸點(diǎn)最大載荷為84.71KN,若抽油機(jī)額定載荷為100KN,則其載荷利用率為84.71%,若抽油機(jī)額定載荷為120KN,則其載荷利用率為70.59%,因抽油機(jī)負(fù)載利用率以小于80%為原則,所以設(shè)計(jì)九下段舉升應(yīng)用12型游梁式抽油機(jī)為宜。
3 加重桿設(shè)計(jì)
隨著油井生產(chǎn)時(shí)間的不斷增加,抽油桿特別是下部工作條件惡化,斷脫次數(shù)明顯增加。其主要原因是下部抽油桿在工作過(guò)程中承受了交變載荷的作用,即上沖程時(shí)承受拉力,而下沖程時(shí)承受壓力,在這種交變循環(huán)載荷作用下承受的允許應(yīng)力大大降低,以往的抽油桿柱組合設(shè)計(jì)中只考慮了組合桿的頂部斷面滿足強(qiáng)度條件,而忽略了抽油桿柱下部的強(qiáng)度校核[1-2]。
因此,針對(duì)奈曼油田由于抽油桿斷脫造成檢泵比例較高的情況,優(yōu)選九上段油井進(jìn)行加重桿優(yōu)化試驗(yàn),將其抽油桿配比由Φ22mm∶Φ19mm=4∶6調(diào)整為Φ22mm∶Φ19mm∶Φ22mm=2∶6∶2。目前已實(shí)施2口井,至今未發(fā)生斷脫,有效延長(zhǎng)檢泵周期(下表)。
4 節(jié)能雙驢頭抽油機(jī)設(shè)計(jì)
為了達(dá)到節(jié)約投資、降本增效的目的,對(duì)奈曼油田8號(hào)平臺(tái)4口投產(chǎn)新井(奈1-56-34、奈1-56-32、奈1-52-29、奈1-54-31井)開(kāi)展SCYJ10-4.2-53HB型雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機(jī)試驗(yàn)。雙驢頭抽油機(jī)是將一臺(tái)前置式抽油機(jī)同一臺(tái)普通抽油機(jī)有機(jī)結(jié)合,把一臺(tái)抽油機(jī)下沖程時(shí)的無(wú)用功變成另一臺(tái)抽油機(jī)的有用功,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)帶兩井”,有效節(jié)能;同時(shí),結(jié)合奈曼油田總承包新井平臺(tái)部署情況,雙驢頭抽油機(jī)可有效節(jié)約一次性投資費(fèi)用、年維護(hù)費(fèi)用及電用費(fèi)用,切實(shí)做到降本增效。
5 小結(jié)
針對(duì)不同層系,分層進(jìn)行舉升工藝設(shè)計(jì)與舉升工藝參數(shù)優(yōu)化,能有效提高奈曼油田分層系開(kāi)發(fā)效果;結(jié)合奈曼油井實(shí)際,配套加重桿設(shè)計(jì)優(yōu)化能有效減少抽油桿斷脫、延長(zhǎng)油井檢泵周期;同時(shí)通過(guò)節(jié)能雙驢頭抽油機(jī)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用,能有效提高采油舉升時(shí)效,實(shí)現(xiàn)降本增效。
參考文獻(xiàn):
[1]陶延令.采油技術(shù)問(wèn)答匯編[M].石油工業(yè)出版社,1998.
[2]宋明濤.加重桿選擇和多級(jí)抽油桿組合設(shè)計(jì)方法[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,1985(04).
作者簡(jiǎn)介:毛雪,女,工程師,目前主要從事采油工藝技術(shù)研究、新工藝新技術(shù)的論證與應(yīng)用。