水力喷射泵采油工艺介绍(塔河)

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喷射泵工作压力下降、动力液 用量增加，产量减少或无 产量。
工作压力缓慢上升、动力液用 量增加、油井产量减少或 无产量。 喷射泵使用寿命短,动力液耗量 先少后多 泵压下降,动力液耗量增加,产 量下降或无产量 动力液量、泵压不变产量减少 泵压迅速上升憋泵动力液很少 或根本打不进动力液 泵压缓慢上升,动力液量增加, 产量减少或无产量
胜利油田胜利泵业有限责任公司
编者：张振和
二OO七年七月初稿
二OO九年十一月改
目


录
概述
一、工作原理及结构特点


二、使用范围
三、安装方式及结构示意图 四、主要技术参数 五、作业技术要求 六、泵工作理论分析及相关工作参数的录取 七、常见故障及处理 八、应用 九、存在问题、措施与建议 十、采油工艺对比说明
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动液面下降 出砂严重，油层堵塞。 ①泵筒密封衬套损坏 ②油管丝扣刺漏 ③井下泵密封损坏 ①井下泵机组密封损坏 ②喷嘴磨损 喉管磨损 喷嘴堵塞 ①沉没度降低 ②出砂严重,油层堵塞
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轮西油田水力喷射泵 (投入式)
八、应用 （一）、典型油井例：

1．高凝固点井
塘42－3井是典型的高凝固点油井，原油凝固点59℃，油层埋藏深度 3660m，在1106m处井斜角38°。水力泵排液下泵深度2001.6m，井口油 压14.3MPa，产液量9.5m3/d。
一、工作原理及结构特点
•工作原理
水力喷射泵是一种应用射流原理工作的非容积泵，即高压流体（动力 液）从油管(或油套环形空间)进入泵内，通过一小尺寸（喷嘴）缩径端面 时，其速度能显著增加，导致压能显著降低，从而在端面周围形成相对 “负压”区，产生抽吸作用，地层液从封隔器下部进入泵内，与动力液经 喉管混合，再经扩散管扩散，逐步恢复压能，该压能完成混合液的举升与 输送，混合液从油套环形空间(或2⅞″、3½″油管)返至地面。
六、泵工作理论分析及 相关工作参数的录取

1、泵工作理论分析
P
N1
Z
1


V
2 N1
2g
=
Z
2

P
N2
N

V
2 N2
2g

h
f1
N
Z
2

P
N2

V
2 T
2g
N
=
Z
3


P
Dຫໍສະໝຸດ Baidu
V
2 D

2g
D
h
f 2
图6 喷射泵工作理论分析图
2、相关工作参数的录取
• 水力喷射泵正常工作时，需录取以下各种
三、结构示意图及安装方式
各种水力喷射泵结构简图如下

图1

水力喷射泵井正掺生产管柱示意图

水力喷射泵井反掺生产管柱示意图
安 装 方 式

图2

图3
抽油机+喷射泵 复合举升管柱示意图
说明： 在油井地层供液能力一定的情 况下，当抽油机参数确定后，可通 过调节地面水平注油泵的压力，实 现喷射泵与抽油机的匹配问题。

（二）、水力泵联作工艺举例：

1．酸化――排液联作工艺
2001年4月大港油田枣102×1井采用酸化――水力泵排液联 作施工工艺。该井完成了利用水力喷射泵排酸、排液工作。

2．射孔――排液联作工艺
2001年11月大港油田王106×1井，采用射孔――水力泵排液 联作工艺。 2002年5月大港油田官25井和女22×1井，采用 射孔――测试――水力泵排液联作工艺。
8、耐 温： ≤120℃
五、作业技术要求(据不同安装方式而变)
• 1、油井作业施工步骤 • 2、作业施工注意事项
• 1）为确保作业一次成功，起下管柱必须装好指重表，平稳操作，严禁猛刹猛 放，防止井内落物； • 2）洗井液必须干净，不准落地； • 3）下井工具及油管不能落地，并保持清洁； • 4）封隔器下井前必须详细检查，确保坐封灵活、密封可靠； • 5）下井油管要逐根丈量，并做好记录，下管柱过程中，每个油管接头必须涂 高压厌氧密封脂(或专用密封套)，上满扣并按规定力矩拧紧； • 6）工作筒以上至井口所有油管及短接（用专用油管规逐件逐根通过）必须畅 通完好，油管内不得有锈皮、垢蚀及其它杂质； • 7）封隔器坐封位置应避开套管接箍，并应适当控制座封吨位； • 8）连井口时要求井口流程高压部分20MPa(根据现场确定)，低压部分0.5MPa不 渗不漏，并将顶丝、卡箍、法兰螺栓上全上紧。

4）其它，现河采油厂的草古100-平1井、草古1-6-8井、草古1-7-7 井、草古100－平6井、草古100－平7井和博兴县净化站的草13－ 223井、胜利油田大明集团的商55－1井等，以上各井均采用水力喷 射泵和水力活塞泵才能正常开采，且均获得了很好的应用效果，其它 采油设备难以长效生产。
5. 海上油井
•结构特点
射流元件与泵设计为一体，泵本身没有任何运动件；可根据油井工作 状况，液力起泵或捞泵调整参数，调参方便；关键部件采用特殊耐磨材料 制成，使用寿命长，工作的可靠性高，维护费用低；对动力液的质量要求 不高； 依靠液力传递能量， 较易发挥动力液的载体潜能；下入深度“不受 限制”。
二、使用范围
常规稀油井；


1)王43井，原油粘度12000mPa.s（50℃）。水力泵喷射泵下泵深度2757.65m，井口油压 26MPa时, 产液量16.3m3/d，流压为1.92MPa；井口油压28MPa时, 产液量20.5m3/d，流压为 0.08MPa。通过改变井下泵的工作制度摸清了油井的供液能力，动力液的加热循环起到了重要 的作用。 2)枣102×1井，原油粘度8100mPa.s（50℃），共有油层4层。为了缩短排液施工周期，减少 施工费用，其中两层实施了射孔－水力泵排液联作施工工艺，利用水力泵管柱将射孔枪下至井 下待射孔和测试井段后，进行射孔校深、封隔器座封，然后利用投棒点火或憋压点火方式射孔， 射孔结束，动力液正循环将水力喷射泵送入泵工作筒开始排液。射孔深度1988.85 m,水力泵下 泵深度1870.23m，正常工作时,井口油压20MPa, 产液量13.4m3/d，井底流压3.1 MPa。获得 了较好的效果。该井射孔－水力泵排液联作施工，使射孔、排液管柱一次完成，大大缩短了排 液施工时间，提高了工作效率，节约了作业施工费用。 3)商55-2井，于1999年1月11日完井，原油密度为0.9995-0.9953 x103Kg/m3，粘度为10546 mPa.s（60℃），凝固点为49℃。该井1999年3月，射开S1：1945.0-1961.0，11.62m/2层， 试油，无产液。酸化后日油14.6吨，日水6m3，含水30％，1999.3.10日投产（56泵下至 1355m，36空芯电热杆），日油11.2吨，含水12.5％，动液面1107m；1999年12月，日油 4.8吨，含水45.1％，动液面954m；2000.4.25日检泵（换44泵），2000年12月日油0.5吨， 含水79.2％，动液面965.0m；2001年1月关井，2003年7月检泵（螺杆泵120-36泵）下至 1106.52m，开井后供液不足，分析认为地层堵塞，先后进行热化、酸化解堵。酸化后螺杆泵 GLB120-36下至1000m，开井日液10m3，液面300m左右，开井不到24小时，由于油稠，螺 杆泵电机电流过高，不能正常运行。 2003年9月份，该井采用水力喷射泵采油工艺后，实现了正常生产。

3．压裂――测试――排液联作工艺
2009年7月吉林油田伊59-3井，采用压裂――测试――水 力泵排液联作工艺。
（三）、高粘特稠超深油井的应用

LG15-11井，该井原油粘度116570mPa•s(70
℃)，自2003年8月应用水力喷射泵（泵挂深度达 到5539.5米）开采以来，获得了良好的经济效益。 该井前期是光管柱自喷掺稀生产，注入稀油120～ 135m3/d，产液量为 55 ～65m3/d。应用水力喷 射泵后，注入稀油95～115m3/d，地层纯产液 110～134m3 /d，取得了良好的应用效果。这说 明：水力喷射泵应用效果与地层供液能力有关。
生产数据： 1)、井口动力液压力Pj 2)、动力液流量Qd 3)、混合液量Qh 4)、油井产液量Qc=Qh－Qd
MPa m3/d m3/d m3/d
七、常见故障及处理
序号 故障现象 1. 2. 3. 4. 可能原因 泵内密封失效 喷嘴磨损 油管漏失 封隔器漏失 消除方法 1、作业检泵 2、作业更换喷嘴 3、作业检泵 4、作业检泵 1、作业起泵更换喷嘴，喉管匹配 2、作业冲砂或控制产液量。 ①作业更换泵筒 ②起泵检查、更换密封 ①起泵检查、更换密封 ②起泵检查、更换喷咀 ①起泵检查、更换喉管 ②提高泵压 ①起泵检查、解堵 ②更换喷嘴 ①起泵更换小尺寸喷咀 ②作业冲砂,防砂或控制产量
3. 斜

井
桩斜138井是水力泵排液施工中斜度最大的井，该井完钻井深2618.65m,自562.99m处开始造 斜,拐点曲率半径为190.74m，最大井斜角62.37°。水力泵下泵深度2280.4m，封隔器采用 Y441型液压封隔器，排液、测压时井下机组采用水力喷射泵，井下取样。
4. 稠 油 井


1）W12-1-A8井，位于南海西部湛江海域，是12-1油田中块的一口 注水井，因注水量未达到规定要求，需实施解堵措施。2001年3月实施 非线性波发生器解堵无效果。2001年3月采用水力喷射泵工艺排液获得 成功。该井水力喷射泵生产201.5小时，排出地层液1137m3。其中用 平台上的泥浆泵作为动力泵驱动喷射泵生产23.5h，动力液压力 20.6MPa，平均产液7.1 m3/h。用平台上的注水管网驱动喷射泵生产 178h，动力液压力13.8MPa，平均产液5.4 m3/h。 庄海4×2井，是大港油田滩海公司海上平台的一口新探井，最大井斜角 32゜，2002年5月实施水力泵排液工艺后获得了较好的效果。排液施工 中直接利用钻杆作为生产管柱将泵工作筒及封隔器下入井内，如图2所示。 泵挂深度1600m，井口油压7.8MPa，产液量110 m3/d，测得泵入口 流压11.7 MPa； 井口油压17.4MPa，产液量162.4 m3/d，测得泵入 口流压9.1 MPa。
概述
水力泵包括：水力活塞泵、水力喷射泵、水力透平泵等。


水力泵抽油工艺，在国内经过了经过40多年的研究、发展 与应用的历史，目前已经成为成熟的一种采油工艺，从工 艺配套到产品系列化研究，均达到了较高的水平。然而， 由于现场的实际生产情况和油井地层千差万别，为更好的 适应现场实际情况，我们随着现场生产实际情况随时作出 新的设计与改进，以更好的适应现场需要，本着一切为用 户着想，满足生产需求的理念，为生产单位服务，同时也 赢得了客户的信赖与赞扬。例如探井试采，为降低作业成 本而设计的二联作、三联作和四联作等喷射泵试采工艺， 很好的满足了现场需求。 现有其它采油工艺无法开采的特殊井况的油井，利用水力 喷射泵采油工艺取得了很好的应用效果。
高凝固点井、含蜡井、斜井、水平井、稠油 井、深井、高凝固点、出砂井、海上平台、边远 井、气候条件恶劣地区、有一定供液能力、含硫 化氢高及腐蚀性强 (采用反循环)、新井试采（进 行测压、测温、取样、射孔、酸化）、抽油机管 柱偏磨、现有采油设备难以开采等特殊油藏油井 的开发，具有较强的适应能力； 套管变形侧钻后的小直径井筒。


2．深
井
刘古1井：该井奥陶系油层埋藏深度3697.0 m，油层渗透率(3.8～17.6)×10-3um2。 泵深度3101.19 m ，井下机组采用水力喷射泵，用水作动力液，排液后期，井口 油压30.2MPa时，测得井底流压0.06MPa ,产液量2.1m3/d，证实该井供液能力较 差。水力喷射泵将油井动液面抽至3095m以下，也显示了水力喷射泵适用于深井 抽吸是其它采油机械无法比拟的。 LG15-11井：2003年8月，新疆塔里木油田LG15-11井，利用水力喷射泵掺稀油生 产，泵挂深度达到5539.5米，该井油藏埋深5729.76-5760.00m。该井原油属于高 粘特稠油，光管柱自喷生产时，产液量50-60m3/d，利用水力喷射泵掺稀油生产 后，产液量达到115-135 m3/d，获得良好的经济效益和社会效益。

图4

图5
四、主要技术参数
1、喷射泵外型尺寸：φ114×2060mm
2、喷射泵质量： 89kg 3、喷嘴直径： 1.6 ~ 5.0
4、喉管直径：2.6 ~ 7.8
5、扬程范围: 0 ~ 2000m 6、排量范围: 0 ~ 200m3/d
7、适用套管规格：≥5 1/2〞