电潜泵防气优化技术在大斜度高气液比井的研究及应用

周俊杰 宋友贵 朱琳(大港油田采油工艺研究院， 天津 300280)

电潜泵防气优化技术在大斜度高气液比井的研究及应用

周俊杰 宋友贵 朱琳(大港油田采油工艺研究院， 天津 300280)

大港CH油田以水平井及大斜度井开发为主，井斜角、全角变化率均较大，油藏埋藏较深(3500m－4000m)，泵吸入口气液比高达70%以上，针对高气液比及斜井电泵举升，研究计算了不同气液比对电泵的影响，完善配套了电泵防气配套措施，基本满足了高含气油井正常生产需要，为CH油田的全面开发提供良好的借鉴。

CH油田;电泵;高气液比;技术配套;应用效果

0 引言

潜油电泵作为一种重要的机械采油设备，具有排量范围广、地面配套设备简单、自动化程度高，适用于斜井和水平井等显著优点，广泛应用于海上油气田开发。目前电泵是大港CH油田最主要的人工举升方式。

一般情况下，电泵本身带有单级油气分离器，以此减少进入泵内的游离气量，提高电泵的举升效果。但其气体处理能力仍有局限性，在吸入口压力状态下，可处理气液体积比最高不超过30%，而CH油田部分区块的油井在吸入口位置气液比达70%以上。

1 油田基本情况

CH油田位于渤海湾滩海-浅海地区，主力含油层系为沙河街组沙三段、沙二段和沙一段。原始地层压力为27．32～35．18MPa，饱和压力为13．23～33．15MPa，地饱压差为0～21．95MPa。

油田以人工岛和人工井场的开发模式，地面空间有限，井型以大斜度井及水平井为主，先导试验井组最大井斜是96．1°，最大全角变化率8．71°/30m。试验井组一共有8口电泵井，最大井斜角在45-80°之间的有4口，80°以上的有3口，最大全角变化率在3-5°/30m之间的有5口，有3口井在5°/30m以上。部分油井泵吸入口气液体积比在70%以上，而目前常规气体分离处理能力小于30%。仅依靠常规的分离技术满足不了电泵正常举升的需要。

因此针对高气液比及斜井电泵举升，开展了大斜度井电泵防气配套技术研究，来满足高含气油井的正常生产需要。

2 大斜度井电泵防气配套技术研究

2.1 深、斜井的电泵工艺技术配套

CH油田主力油层埋深2650～3380m，最大井斜范围是39．5～96．1°，最大全角变化率的范围是3．33～8．71°。针对井斜的影响优化配套斜井电泵、双胶囊保护器，其中，斜井电泵采用了特殊叶轮流道设计，减少了斜井中叶轮的偏磨；电机配套T型环，确保水平放置时转子不发生偏磨。采用增容电机，在同等功率下减少电机长度1/3。应用双胶囊保护器使密封性能大大提高，有效保护电机在大斜度井及水平井中平稳运转，也缩短了机组长度。同时配套斜井电缆保护器，保护电缆与液控管线，避免了在下井过程中的磨损。2.2 高气液比井防气配套技术

(1)气体压缩技术。压缩泵或气体处理器通过涡轮对进入的气体进行压缩，可将体积由70%压缩至15%，从而减小了进泵气体体积，避免单相气体存在，使机组免受气锁、气蚀影响。

(2)高效气体分离技术。双级气液分离器对进泵前的气体进行两次分离，分离能力由单级的30%增加到40%，降低了进泵气体体积。

(3)电缆穿越技术。该区油井环空压力高，而封隔器处的普通方式电缆穿越，会受高压气体影响，容易造成电缆绝缘失效。引用国外先进的BIW后电缆实现了整体穿越，避免了高压气体对电缆的影响。

(4)定压防气技术。同时配套井下、地面两级放气阀，井下过封隔器放气阀，使分离出的气体能顺利通过封隔器进入上部环空，并通过定压放气装置自动进入地面系统。

3 现场应用情况

现场实施6口井，平均泵排量效率达到了85%，基本满足了高气液比油井生产需要。防气设备配备情况见下表所示。

表1 防气设备配备统计

4 结论及建议

(1)通过对大斜度井电泵防气配套技术的研究，使目前电泵举升允许生产气液比已达到660m3/m3(ZH101M2井)，基本满足了CH油田高气液比电泵的举升需要。

(2)电泵防气配套技术研究也适用于其他高气液比油藏的开发。

[1]万仁溥，罗英俊.采油技术手册[M].北京：石油工业出版社，2003，3.

周俊杰(1973-)，男，1996年毕业于石油大学(华东)采油工程专业。现任大港油田采油工艺研究院高级工程师。