大斜度井采油配套工艺研究

惠 朋

（中石化中原油田分公司采油一厂工艺研究所，河南濮阳 457071）

大斜度井采油配套工艺研究

惠 朋

（中石化中原油田分公司采油一厂工艺研究所，河南濮阳 457071）

主要研究了大斜度井抽油机机采配套工艺。研制和应用大斜度专用抽油泵，减少了抽油泵漏失量，提高了抽油机泵效。

大斜度井；采油配套；应用效果

1 项目主要内容

随着油田开发的不断深入，我厂侧钻井、定向井近年来越来越多。截止2015年12月中原油田采油一厂井斜在30°以上油井达42口，最大井斜达到70°以上，通常把井斜大于60°的井定义为大斜度井。受井斜的影响，增加了油井机采配套的难度，在生产过程中主要存在以下两方面问题：

1.1 抽油泵泵效低

2015年底全厂平均抽油机泵效为50.7%，而统计大斜度井的平均泵效为 31.5%，低于全厂平均泵效 19.2 个百分点，且不存在机采配套不合理的因素影响。分析原因主要是传统整筒泵应用在大斜度井段受到限制，常规抽油泵在大斜度井段生产时出现的阀球旁落、关闭不严、柱塞泵筒间摩擦力大、间隙不均，凡尔球关闭滞后等现象，导致泵漏失严重，泵效偏低等问题，降低了油井开采能力。

1.2 抽油机井偏磨加剧

受大井斜的影响，常规的防偏磨工艺效果较差，检泵周期较短。统计大斜井的平均检泵周期275d，低于全厂2015年底平均检泵周期（544d）269d。导致频繁上作业检泵，增加了作业投入。

针对以上问题，开展大斜度井采油配套工艺研究，研制和应用了大斜度专用抽油泵，开展了大斜度井防偏磨优化设计研究，并配套应用了抽油杆防脱器，通过项目的开展，全面提高油井开发水平，经济效益和社会效益显著。

2 主要应用的工艺技术、工作量及创新点

2.1 主要应用的工艺技术及工作量

2.1.1 研制大斜度专用抽油泵

大斜度井对抽油泵的要求较高，普通抽油泵无法满足大斜度井的生产需要，一是泵挂处井斜角较大，普通球阀的阀球启闭滞后十分明显，有时甚至不能关闭，造成泵效较低；二是由于井斜较大，井眼造斜率大，普通泵柱塞下行困难，井下事故增多。因此开展大斜井专用泵的研究和研制，是提高大斜度井开发的首要条件。

（1）大斜度井专用泵结构。大斜度井专用泵主要由上、下接箍、长泵筒、强启闭多级游离密封结构柱塞、强制闭合固定阀组等部件组成。

（2）技术原理。柱塞上部导向阀设计，柱塞可顺利进入泵筒，游动阀采用强制启闭结构，通过阀杆运动强制启闭，解决了阀球关闭滞后的问题。固定阀采用导向阀罩及弹簧复位结构，提高其坐封速度及密封性。

（3）技术特点。柱塞采用多级等径柱塞结构，上部加工刮砂角，增强其刮砂冲砂能力，防止砂卡。游动阀采用强制启闭结构，通过阀杆运动强制启闭，解决了阀球关闭滞后的问题，显著提高了泵效。固定阀采用导向阀罩及弹簧复位结构，提高其坐封速度及密封性。

2.1.2 大斜度油井抽油杆防脱配套

大斜度油井的抽油杆在抽汲过程中产生的松扣钮矩较直井大，更易发生抽油杆脱扣。因此开展抽油杆防脱器的研究。

（1）抽油杆脱扣原因有以下四点 ：①初始预紧力的影响；②载荷交变选择性的影响；③振动力的影响；④悬绳器钢丝绳打扭的影响。

（2）抽油杆防脱器技术。①原理：抽油杆防脱器连接于抽油杆柱之中，在杆柱上下行程时，通过两组平面球轴承组成旋转体任意转动，抵消抽油杆在运动中产生的反扭力，从而达到防止抽油杆松脱的目的。②技术特点：一是抗拉强度高。杆体采用35CrMo 钢，冷拔抛光处理，抗拉强度高。与抽油杆材质保持一致，可避免因材质不同而产生电化学腐蚀。二是耐腐蚀性能好。杆体与接箍表面整体采用抛光后合金表面防腐处理，耐磨耐腐蚀性能大幅提高。三是降低偏磨中和点。

2.1.3 大斜度井防偏磨优化设计

针对大斜度井的偏磨特点，结合目前防偏磨技术，形成大斜防偏技术集成应用，并根据大斜度井的井斜数据，结合三维井身轨迹，开展防偏磨优化设计研究，重点是对不同防偏磨部位进行优化配套设计，提高防偏磨效果。

（1）井斜在10°以下，配套间距可加大。井斜度在10°以下，配套防偏磨工具间距上可以加大，如每3根抽油杆安装1套扶正器，狗腿度较大处必须配套。

（2）井斜在10°和30°井斜数据之间，配套间距缩小。考虑生产投入成本，避免浪费，根据狗腿度的变化，扶正器间距需缩小，可在每2根抽油杆安装1套扶正器。

2.2 创新点

（1）研制大斜度专用抽油泵，采用有强制启闭结构的游动阀，解决阀球关闭滞后的问题，采用带导向阀罩及弹簧复位结构的固定阀，提高坐封速度及密封性，提高抽油井泵效。

（2）配套应用大斜度抽油杆防脱技术和防偏磨管柱优化设计，提高大斜度井防偏磨效果，有效地延长大斜度油井检泵周期。

3 现场应用效果分析

3.1 现场应用情况

2016年开展大斜度井采油配套工艺研究项目以来，现场应用12井次，平均泵效达到45.3%，平均检泵周期 306d。与2015 年同比，泵效提高 13.8 个百分点，累计增油 196t。延长检泵周期31d，有效地提高了大斜度油井开采水平，效果显著。

3.2 经济效益分析

3.2.1 经济效益

总产出 49.784 万元 - 总投入 14.4 万元 =35.384 万元

3.2.2 投入产出比

14.4 ∶ 49.784=1 ∶ 3.46

4 结论

开展大斜度井采油配套工艺研究，分析大斜度油井泵效低、检泵周期短的原因，研制和应用大斜度专用抽油泵，减少了抽油泵漏失量，提高了抽油机泵效。并应用抽油杆防脱技术和防偏磨优化设计，提高了油井防偏磨效果,全面改善了大斜度油井各项生产指标。

[1] 彭中.抽油杆柔性防磨接箍的研发与应用[J].钻采工艺，2013，（3）.

Study on Supporting Technology of Oil Production in High Gradient

Hui Peng

This paper mainly studies the mining technology of high gradient well pumping unit. Development and application of large slope dedicated pump, reducing the amount of pump leakage, improve the pump pumping efficiency.

large gradient wells；oil recovery；application effect

TE358.1

B

1003-6490（2017）06-0050-02

2017-05-03

惠朋（1977—），男，河南濮阳人，工程师，主要从事石油工程方面的工作。