专利申请号 :01276194. X 公开号 :2530061 申请人 :康杰 范桂德 顾红英
一种油田机械采油用的可坐封稠油泵 ,由上泵 总成 、联通接头 、联接管 、下泵总成组成 ,其中上泵总 成由上泵筒 、上柱塞组成 ,下泵总成由受力管 、下泵 筒 、下柱塞 、出油阀 、进油阀组成 。轴向力由上泵筒 、 受力管承担 ,下泵筒不承受轴向力 ,受力管的刚度和 强度大 ,抗压和抗拉能力强 ,因此 ,可以带长尾管和
(胜利油田有限公司临盘采油厂 ,山东临邑 251507)
摘要 针对油井因含水过高而造成的水处理费用增加 、管线泵站腐蚀严重和油井经济效益过低或根本无效益 而导致的过早关停问题 ,进行了井下油水分离采油技术研究 。运用水力旋流分离技术 ,通过井下抽油注水双作用 泵 ,在抽油机上行程将分离出的原油抽出 ,下行程将分离出的水注入地层 ,可在同一油井内有效地完成采油 、油水 分离和产出水回注 ,从而降低油井产液量及采出水量 ,改善了抽油机运行工况 ,节约了水处理费用 。临盘油田大芦 家区块 L2 - 51 井的矿场试验结果表明 ,对应油井含水率持续下降 3 个多百分点 ,油井产液量下降 10～15 t/ d ,见到 了明显的降水效果 。井下油水分离采油技术可作为高含水油井井组采油注水的有效措施 ,在高含水油田具有广阔 的应用前景 。
1380. 98 m ,1391. 16 m ,1400. 925 m ,1410. 605 m , 1420. 515 m ,1430. 015 m 。 2. 2 设计方案 2. 2. 1 施工目的 实施井下油水分离工艺试验 ,可 减少采出水量 ,补充回注层的能量 。 2. 2. 2 射孔情况 见表 2 。
[2 ] Larry J ,Chrusch. Downhole Oil and Water Separation Potential of New Technology Proceedings , Indonesian Petroleum Association Twentyfift h Silver Anniversary Convention ,1997 - 10
[3 ] 李海金. 井下油水分离技术的发展现状与应用前景. 国外石油机械 ,1998 ,9 (5) :50～59
[4 ] 李玉星 ,冯叔初 ,张劲松. 液液旋流分离器数值模拟技 术研究. 第六届全国非均相分离学术交流会暨均相分 离新型技术推广会论文集 ,2000 :206～212
[ 5 ] 王微. 井下油水分离系统结构及类型概述. 石油机械 , 1998 ,26 (12) :48～51
功图正常 。 2. 2. 6 实施效果 L2 - 51 井实施井下油水分离 采油工艺后 ,产出水回注馆 1 段 ,与回注层相对应的 L2 - 202 井 、L2 - 2 井 2 口油井含水持续下降 3 个 多百分点 ,见图 3 、图 4 。油井液量比原井正常生产
64 时下降 10～15 t/ d ,见到了明显的降水效果 。
Ξ国家专利 :专利号 ,ZL96206668. 0 。
作者简介 :任闽燕 ,1972 年生 。1995 年毕业于石油大学 (华东) 油藏工程专业 ,现从事新技术调研引进与成熟技术推广应用工作 ,工程
师 。电话 :0534 - 8861311 。
任闽燕等 :井下油水分离采油技术
63Βιβλιοθήκη 石油钻采工艺 2004 年 12 月 (第 26 卷) 第 6 期
的投资 ,有显著的经济和社会效益 。 (4) 可以根据现场需要对该工艺进行改进 ,实现
在单井内由一水层采出液 ,直接回注到同井内一油 层 ,以达到提高油层供液能力的目的 ,并且节约大量 的注水管线及水处理费用 ,减少水质对地层造成的 堵塞 。
表 2 L2 - 51 井主要油层参数
油层井段 油层厚度 电测解释 层位
/m
/m
备注
油层 馆 2 1418～1421 3
采油井段
油水同层 馆 1 1383～1386 3 补孔防砂注水井段
2. 2. 3 主要生产参数 见表 3 。
表 3 L2 - 51 井主要生产参数 泵径 冲程 冲次 泵深 日产液 日配注量
53
回注泵 1500
14
80
2 现场试验
临盘油田大芦家区块 L2 - 51 井组有 3 口油 井 ,分别是 L2 - 51 井 、L2 - 202 井和 L2 - 2 井 ,其 中 L2 - 51 井生产馆 2 段 ,L2 - 202 井 、L2 - 2 井生 产馆 1 + 馆 2 段 ,正常生产时 3 口油井综合含水都 高于 90 % ,其中 L2 - 51 井综合含水高达 96. 2 %。 因此选择该高含水井组进行井下油水分离矿场试 验 ,于 2001 年 7 月对 L2 - 51 井实施井下油水分离 采油工艺 ,采下注上 ,产出水回注馆 1 段 ,为 L2 202 井和 L2 - 2 井注水 。通过近 23 个月的试验证 明 ,该技术基本达到同一油井内有效地进行井下的 油水分离回注水的目的 ,对应油井的产液量和含水 也呈持续下降趋势 。 2. 1 L2 - 51 井基本数据
关键词 井下油水分离 采油 高含水 回注 降水
油田开发进入中后期后 ,油井采出液含水率越 来越高 ,不仅增加了水处理费用 ,严重的甚至会致使 油井经济效益太低或根本无效益而过早关停 ,此外 , 还存在动力设备地面工程投资较大 、管线泵站腐蚀 严重问题 。为降低采油成本 ,提高综合经济效益 ,加 拿大 C - FER 工程研究中心于 1991 年率先提出“井 下油水分离”的设想 ,并进行了可行性研究 。之后 , N PEL 等 40 余家公司 、院校 、研究单位和石油开采 设备供应商参与了该课题的研究 ,形成一个世界性 的 J IP 联合工业研究项目 。有关资料证实[1～2 ] ,井 下油水分离技术具有稳油 、控水 、节能 、提高采收率 等优点 ,国外已进入大规模商业开发阶段 。文献[ 1 ] 介绍了配套的井下油水分离装置与提升装置 ,可在 井下完成对含水原油的提升和对水的回注 ,但由于 其体积较大 、结构过于复杂 、制造成本太高等原因未 能在国内推广应用 。为此 ,研究开发了井下抽油注 水双作用泵 ,并将油水分离的最新技术 ———水力旋 流分离技术应用于传统的抽油泵中 ,在不更换地面 抽油设备的情况下实现采油 、油水分离和产出水同 井回注 。目前 ,胜利 、大庆 、大港 、江汉 、中原等油田 已陆续进入高含水采油期 ,井下油水分离技术的推 广应用将带来采油注水技术的重大突破 。
(供稿 王元荪)
Vol. 26 No. 6 ABSTRACT
85
MENT COUNTERMEASURE IN CHA - 39 BLOCK
图 2 生产管柱示意图
2. 2. 5 现场施工 (1) 通井规通井 ,确保井筒畅通无阻 。 (2) 射孔防砂 ,射开井段 1383. 0～1386. 0 m ,
3. 0 m/ 层 。关井候凝 48 h 。 (3) 钻塞冲砂 ,再次通井刮管 。 (4) 打多级丢手 ,下井下油水分离装置 。 (5) 下泵投产 。 施工一次成功 ,正常开井后测液面为 100 m ,示
(3) 该工艺特别适用于边远无注水区块以及小 断块油藏的开发 ,能够大幅度降低注水和水质处理
参 考 文 献
[ 1 ] Mattews C M ,et al. Application of Downhole Oil/ Water Separation Systems in t he Alliance Field. SPE 35 817 , 1996 :453～462
封隔器生产 。抽油时 ,上柱塞 、连接管 、下柱塞 、出油 阀随抽油杆同时运动 ,下冲程时泵内压力高 ,泵外压 力低 ,由于上柱塞的面积大于下柱塞的面积 ,上柱塞 上端面承受高压的面积大于上柱塞下端面承受高压 的面积 ,在面积差和压力差作用下产生一个向下的 力 ,此力帮助抽油杆下行 ,从而克服稠油对抽油杆的 摩擦阻力 ,使稠油井能正常生产 。
1 有杆泵井下油水分离抽油系统
1. 1 系统结构 有杆泵井下油水分离抽油系统由油水分离器、
注水泵 、抽油泵 3 大部分组成 ,见图 1 。
图 1 井下油水分离抽油系统结构
1. 2 基本原理 井下油水分离采油技术包括有杆泵井下油水分
离抽油系统和分层管柱 2 大部分 ,通过井下油水分 离抽油系统完成采油 、油水分离和产出水同井回注 。 工作时 ,地层产液由油水分离器进液口进入后高速 旋转 ,由于油水密度差异 ,水受离心力作用被运移在 周边 ,并慢慢下沉 ,油被聚集在中心 ,形成油芯上溢 ;
第 26 卷 第 6 期 石 油 钻 采 工 艺 Vol. 26 No. 6 2004 年 12 月 O IL DR ILL IN G & PRODUCTION TECHNOLO GY Dec. 2004
井下油水分离采油技术 Ξ
任闽燕 程 军 张子玉 张安德 蒲 兵 张 健
L2 - 51 井于 1988 年 5 月 24 日完井 ,1988 年 9 月 27 日投产 ,1995 年 9 月 1 日转抽 ,原始人工井底 1755. 0 m ,灰面 1501. 87 m ,油层井段 1418. 0 ～ 1421. 0 m ,油层厚度 3 m ,油井正常生产时日产液 66 t ,日产油 2. 5 t ,综合含水 96. 2 %。油层附近套管接 箍位 置 为 1351. 55 m , 1361. 55 m , 1371. 33 m ,
图 3 试验后 L2 - 202 井含水曲线变化
图 4 试验后 L2 - 2 井含水曲线变化
3 结论
(1) L2 - 51 井的井下油水分离矿场试验证明 , 该工艺可以有效降低采出水量 ,使产液含水率降低 。
(2) 抽油注水双作用泵与水力旋流分离技术组 合应用使得井下油水分离采油工艺技术配套简便 , 易于施工操作 。
/ mm 70/ 44 分抽泵