曙一区超稠油SAGD有杆泵举升技术应用

曙一区超稠油SA GD有杆泵举升技术应用
张洪君
(中国石油天然气股份有限公司辽河油田公司钻采工艺研究院,辽宁盘锦　124010)
摘　要:SAGD技术是提高稠油油藏采收率的有效开发方式,其成败很大程度上取决于举升系统能否满足生产要求。

辽河油田超稠油SAGD有杆泵举升技术是一项由非国家标准的 108、 120、 140mm 系列高温大排量抽油泵、大泵脱接器以及防脱耐磨器组成的一项综合性油井举升技术,该技术适应井底最高温度260℃,最高日产液400m3/d,适应最大井斜角70°,通过多年科研攻关、室内及现场试验,已形成完善的SAGD有杆泵举升工艺及配套技术,成功解决了SAGD井温度高、排量大等多项技术难题,取得了良好的现场应用效果,为SAGD技术在辽河油田及外部油田进一步规模化应用奠定基础。

关键词:SAGD;高温大排量抽油泵;大泵脱接器;防脱耐磨器
中图分类号:T E933+.3 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0119—02
随着SAGD、水平井、蒸汽驱等技术在辽河油田迅猛发展,辽河油田内高温高产油井呈现出急剧增多的趋势,对于可实现高温大排量举升工艺的相关技术需求日益迫切。

以SAGD技术为例,其成败很大程度上取决于举升系统能否满足生产要求。

目前,曙一区SAGD已有近40个井组进入SAGD生产阶段,单井最高日产能力高达400m3/d,油井井底温度近240℃。

由于存在高温、大排量、闪蒸等复杂工况,常规设备和工艺技术能力已经无法实现SAGD油井举升,SAGD高温大排量泵与其配套技术在开发早期主要依赖于进口,生产成本高居不下。

针对该问题,辽河油田经过多年科研攻关、技术研发,形成SAGD 有杆泵举升技术,在应用期间效果良好,降低了SAGD开采成本,为今后辽河油田SAGD技术的大规模应用奠定基础。

1　技术原理
“SAGD有杆泵举升技术”的技术原理是采用耐高温、大排量、长冲程的抽油泵,配套杆柱脱接技术、杆柱防脱技术等,提高举升系统在高温下的排液能力,达到SAGD井高温高产的生产目的。

1.1　高温大排量抽油泵
研制 108mm、 120mm、 140mm非国标泵径系列抽油泵,其中 140m m抽油泵理论排量1冲次177m3/d,能够充分满足SAGD生产需求。

在抽油泵国家标准(GB/T18607-2008)基础上,规定高温大排量抽油泵间隙等级、漏失量标准等技术参数,发布了《SAGD井抽油泵及配套工具技术规范》企业标准。

1.2　配套工具
开发研制出与高温大排量抽油泵配套的大泵专用脱接器,在结构设计上,采用滑套自锁式结构,通过反复的室内试验,证明其工作原理可行、性能可靠,优于进口技术。

开发研制出防脱耐磨器,在工作过程中,可以释放抽油杆扭矩,有效的防止抽油杆脱扣,轴向靠压垫定位,耐磨套采用喷焊工艺,在摩擦面上形成一层与基体结合牢固的固体润滑膜(一般采用M oS2或镍基合金),在与油管摩擦过程中起到润滑作用,可有效减轻杆管磨损。

2　现场应用
2.1　总体应用情况
截至2012年3月,SAGD有杆泵举升技术辽河油田特种油开发公司、曙光采油厂累计现场应用70余井次,最高日产液350m3/d,最长检泵周期22个月,平均检泵周期11个月,平均泵效60%,与进口技术相比,单井节约生产成本27万元,目前已完全替代进口技术,降低生产成本,取得良好的应用效果。

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　2012年第23期 内蒙古石油化工
收稿日期:2012-09-22
基金项目:集团公司科研项目“SA G D高温大排量举升技术研究与完善”(124031)。

2.2　典型井分析2.2.1　杜84-馆平14
井
图1　杜84—馆平14生产曲线图
2007年5月22日,特油公司杜84—馆平14井转入SAGD 驱,采用进口技术生产(120抽油泵),平均
产液量206m 3/d ,平均泵效65%,工作4个月后,因泵上变扣脱落,对其检泵。

2007年9月26日,该井再次采用进口技术(120抽油泵),平均产液量207m 3/d ,平均泵效58%,工作一年后,因泵筒脱落,对其检泵。

2008年11月3日,杜84—馆平14井采用高温大排量举升技术,下入国产120抽油泵,最高产液量250m 3/d,平均产液量200m 3/d,平均泵效提高至61.5%,已连续工作一年以上,目前仍正常生产,应用效果良好,较好的验证了SAGD 有杆泵举升技术,为今后SAGD 高温大排量举升技术在辽河油田SAGD 先导试验区的规模化应用奠定基础。

2.2.2　沙平1井
2007-04-16实施,试验泵径 120mm ,井斜55°,泵挂1352m,以验证在中深层油井实施SAGD 举升技术的可行性。

试验前采用修正Goo dman 方法[1～3]对D 级和H 级抽油杆进行了比较(如表4～5所示),确定采用H 级抽油杆进行试验,预测结果为最大载荷186kN ,最小载荷为32kN ,应力范围比为1.01。

表1
D 级杆条件下泵径与下入深度关系
泵径/mm 8395120140表2
H 级杆条件下泵径与下入深度关系
泵径/mm 8395120140最大深度/m
2150
1700
1350
1150
表3为沙平1井试验数据的实测情况,该井试验共持续28d,由于试验采用的油井光杆达不到强度要求(D 级)而发生断裂,同时考虑到地面设备条件、采油站的产出液处理能力等条件的限制,试验终止。

该井的试验结果与设计预测结果符合较好,说明在中深层油井中进行SAGD 大泵举升具有可行性。

表3
沙平1深井试验数据
最大载荷kN 最小载荷kN 电流A
冲次min -1
冲程m 实际排量
(m 3・d -1)理论排量(m 3・d -1)
泵效
%183.833.1171/1602.00816626064.0186.827.1182/1652.51820032562.0181.122.4197/1792.52817632754.0188.2
20.3
223/1943.01
8
222
390
56.9
3　结论
SAGD 有杆泵举升技术目前已经形成了较完善的系列产品,所采用的结构与工艺方式经现场验证表明能够满足高温高产油井举升要求。

杆柱脱接技术获得了稳定的性能,技术性能高于进口脱接器。

配套的防脱器可满足大斜度水平井在大斜度井段的采油工艺要求,有效释放抽油杆扭矩其最大工作井斜可达到70°。

作为一项拥有自主知识产权的系列化技术,SAGD 有杆泵举升技术的成功意义重大,一方面可大大降低了SAGD 、水平井、蒸汽驱等高温高产液油井举升技术的实施成本,另一方面也将为SAGD 技术在国内的大规模实施提供更充分的技术支持,为其在辽河油田今后的规模化应用奠定坚实的技术基础,应用前景广阔。

[参考文献]
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内蒙古石油化工 2012年第23期　。