返排泵解堵技术在胜利埕岛油田的应用

2019-10-21 12:38魏会龙
中国化工贸易·下旬刊 2019年11期

魏会龙

摘 要:根据疏松砂岩油藏开发经验,由于入井液不配伍,油井易发生粘土礦物膨胀和运移作用,以及重质成分凝结导致近井地带堵塞,严重影响产量。返排泵属管式泵,通过泵的抽吸作用产生较大负压,可快速进行排液排砂,有效解除近井地带地层污染。同时,利用返排泵解堵施工可以避免因天气影响导致施工船舶无法靠平台的弊端,大幅提高返排施工时效,效果显著。

关键词:返排泵;负压返排;解堵

浅海修井作业是油田高产稳产的重要环节。在疏松砂岩油藏开发过程中,利用施工船舶携带氮气和泡沫液循环井筒,降低井液密度,在井筒内形成一定的负压,使地层压力大于井底压力,达到解堵的目的。氮气负压返排施工中,需要施工船舶配合,由于海上受天气影响,风大浪大时船舶无法靠平台施工,影响了施工效率和连续性。另外,潮汐、锚点、环评等也是其影响因素。为此,采用返排泵进行负压解堵施工,从而有效克服不利影响,提升负压解堵的施工效果和连续性,降低负压解堵施工成本,达到了降本增效的目的。

1 返排泵结构原理

返排泵属管式泵,通过泵抽吸时产生较大负压,进行快速排液解堵,有效解除近井地带污染。返排泵主要由泵筒、柱塞、进液阀、出液阀组成,属于特殊形式往复泵,返排泵动力由井口经动力杆传递至井下,使柱塞上下往复运动,将井液沿动力杆举升至地面,柱塞上下往复运动完成循环排液。

2 返排泵解堵施工工艺

返排泵解堵施工管柱结构由油管挂+销钉泄油器+返排泵+Y211封隔器总成+尾管+防砂管+丝堵组成。地面施工流程为冲砂高压弯头→高压软管→污液池。

2.1 返排泵适用范围

①安全性能:管柱结构简便可靠;②返排负压:负压值6-10MPa;③井况条件:适应井斜不超过53°;④井眼规格:7in,9-5/8in套管;⑤井身条件:下泵深度2000m以内。

2.2 施工步骤

①下泵:根据设计深度按照施工管柱结构表下入管柱;②坐封锚定:上提下放管柱加压30kN座封Y211封隔器总成;③排液:上提下放管柱在冲程范围内进行排液施工;④解封:上提管柱超过行程上死点解封,投棒打卡泄油器反洗井;⑤起泵:起出施工管柱进行下一步探冲砂施工。

2.3 技术优势

①施工过程更安全、连贯:设备安装操作简便,返出液直接进生产流程,不增加外界辅助设备,不受外界气象因素限制;②抽吸强度可控:针对疏松砂岩地层,返排泵冲程、冲次等参数可灵活设置与调节,从而调整地层排液强度;③求液求产:在空井筒条件下,对地层进行排液,可求取地层产量。

3 返排泵在埕岛油田的应用及效果

自“十一五”以来,返排泵解堵施工在东辛、孤岛、胜采、临盘及鲁明等采油厂得到推广应用。统计显示,2012-2016年,为解决近井地带地层污染,在东辛采油厂进行酸化解堵和防砂排砂中应用返排泵解堵施工120余井次,均取得较好效果。

东辛采油厂营13X118井,于2012年7月补孔防砂,通过抽吸排砂,取得较好效果,初期日产液量16.20m3,日产油6.20t,截止目前已连续生产480d,累计增油861t。

胜利采油厂STS3R15井(东二段22层,层厚2.6m),返排泵抽吸后高压一次充填防砂,初期日产液28.20t,日产油18.0t,动液面87m,效果明显优于临井STS3R11井(东二段21-22层,层厚2.4m),该井高压一次充填防砂后,日产液6.90t,日产油2.80t,动液面1288m。

在当前形势下,海上油田需要进行低成本高效益开发。海上作业施工受到气象、潮汐、流向、施工船舶、锚点、环评等因素影响。通过控制解堵费用,释放油井产能,可实现高效开发。综合以上因素,埕岛油田引进返排泵解堵技术。

工艺优化改进措施与陆地返排泵解堵技术进行比对,海上返排泵解堵技术有以下几个方面的改进:

3.1 解堵效果方面

改变陆地空心杆作为动力杆排液形式,通过外径89mm油管带动返排泵柱塞上下往复运动,通过油管内地层返出液速度及出砂量变化,优化泵冲程及冲次,合理调节控制井底负压值。

3.2 井控方面

一是使用改型后的Y221-150封隔器,通过双级高压高温胶筒,实现锚定返排管柱的同时,有效封闭井底内油气通过环空上窜;二是无需油轮及返排船舶的停靠配合返排,避免出口压力激动造成燃烧臂蹿油的可能;三是井口通过防喷器组、高压球阀、单流阀等井控装置,实现本质化安全生产。

3.3 排液方面

尾管底部加装适宜精度的挡砂滤砂管,防止较大颗粒地层砂进入干线。在平台排液管汇出口取样后端安装节流稳压装置,避免出口段塞流对低压生产流程造成冲击。同时无需油轮配合排液,大幅削减作业成本。

4结论及建议

通过以上论述,海上返排泵解堵技术有以下优势,建议在海上平台推广使用。①无船舶支持实现绿色清洁生产:返排泵施工依靠作业平台及采修模块现有设备就可以实现地层解堵,无需船舶及返排药剂支持,彻底消除了海上地层解堵受到海况、船舶等客观因素的影响;②低成本高效作业:返排泵负压返排单井施工周期仅一天,不需任何地面及海上辅助施工设施,而传统船舶氮气泡沫负压返排一般不低于3天;③地层返出液直接进干生产:可通过管柱上下移动抽吸,直接在井底形成大负压,快速实现污染物返吐,无需酸液配合,井内返出液可以直接进入干线。