举升工艺新技术

水平位移1412 m
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典型复杂井井身轨迹数据表
油藏埋深 m 1439 1107 1238 1183 1257 1404 1272 1628 2981 1519 1987 套管尺寸 mm 177.8 177.8 177.8 177.8 177.8 177.8 177.8 177.8 139.7 139.7 139.7 造斜点 m 338 458 820 700 520 120 516 800 760 572 1289 泵挂点以上最 大井斜(º ) 72.12 63.3 51 28.12 26.5 25.61 40.96 34.76 76.78 65.3 38.81 泵挂点以上最大 全角变化 /30m 率(º ) 6.27 7.13 7.8 6.15 5.93 7.52 11.52 6.98 4.8 5.96 4.32 泵深 m 1318 870 896 961 781 990 920 1400 2400 1100 1740 泵挂点井 斜 (º ) 71.16 63.3 7.01 28.12 24.74 24.6 40.56 34.24 69.09 65.3 38.81 泵挂点全角 变化率 (º /30m) 1.48 3.22 1.03 1.11 4.27 4.49 4.47 0.94 1.61 2.84 0.71
动液面 m 1620 918
检泵周期 d 204 108
m 633 444
抽油机有杆泵 电泵
8 6
螺杆泵
1
973
643
330
15.3
4.33
36.5
625
61
抽油机举升工艺因偏磨造成检泵周期短：比油田平均检泵周期（494 天）少290天，因低供液造成泵效低仅为17.4%,较油田平均纯抽
泵效（49.7%）低32.3个百分点
配套技术二、防砂电泵
新型防砂电泵，采用新材料、通过改进泵及分离器的 结构设计，适应含砂量可达5% 。
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1、采用了高强度硬质合金作为摩擦副，增加其耐摩性。 ２、设计采用固定式叶导轮，使沙子无法进入或很少
进入摩擦副，不致造成摩擦。 ３、采用新型防砂分离器，设计的防砂帽使得砂粒无法 进入摩擦副的间隙内，避免由于摩擦副和轴的高速磨损导致 轴断裂事故的发生。
额定排量 m3/d 30 50
70
100 150 200
33.6
48 72 96
50.4
72 108 144
44.8
64 96 128
67.2
96 144 192
56.0
80.0 120.0 160.0
84.0
120.0 180.0 240.0
67.2
96 144 192
100.8
144 216 288
斜井电泵+变频调速
现有举升工艺技术适应性 差
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7口中高产液斜井电泵井生产现状
泵挂处平均 井斜角 泵挂深度 理论排量 日产液 日产油 排量效率 检泵周期
井数
7
°
42.4
m
1202
m3/d
72.5
m3/d
59.6
t/d
34.54
%
87.87
d
263
随着供液能力的下降，目前7口中高产液井有2口 由70m3电泵转为50m3电泵，2口因欠载转为抽油机
造斜段(375~1200m) 最大井斜角81.5º(1175m)
06-08年就投产大斜度油井59口。分
析其油藏埋深、井眼轨迹、造斜点深 度大斜度井基本分为两种类型：一是 以港西油田为代表的中浅层浅造斜、 大斜度井，二是以枣园油田为代表的 深层深造斜大斜度井。
生产井段(1997-2016 m)
西48-18L井眼曲线投影图
300
400 600
144
192 288
216
288 432
192
256 384
288
384 576
240.0
320.0 480.0
360.0
480.0 720.0
288
384 576
432
576 864
液量选择余地大，液量调节范围大，减少因后续 液量动态调整而发生的修井作业，降低生产成本
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举升工艺新技术
大港油田采油工艺研究院
二00九年十月
中国石油大港油田公司
一、问题与需求
二、 技术发展现状
三、技术配套思路
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一、问题及需求
西48-18L三维轨迹图
大斜度井是指油层以上井斜角>40 º 或全角变化率>3 º /30m（不包含水平 井入窗形成的井眼轨迹）。按此标准，
直井段（０～375m）
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2、电动潜油螺杆泵
主要技术参数
（1）扬程:小于1800m；源自文库（2）工作温度：小于80℃； （3）排量范围：10-150 m³ /d；
（4）机组长度：16-18 m；
（5）同轴度<0.08mm/m。
适应条件
（1）井斜<75°； （2）全角变化率7”套管<9°/30m， 51/2”套管<5°/30m；
适应条件
⑴井斜<=90° ⑵全角变化率¢177.8mm套管<5°/30m，¢139.7mm 套管<3°/30m，
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4、 液力驱动螺杆泵
工作原理：
地面泵将动力液增压后，通过
中心管（小油管）输送到井下并驱 动液力螺杆马达运转，马达带动其 下部的液力螺杆泵运转, 泵的采出液 由大小油管形成的小环空流入集输
潜油行星齿轮减速机构技术参数
型号 输入功率 KW 输入转速 r/min 公称减速比 承受轴向力 KN 适用螺杆泵偏心距 mm 适用套管尺寸
QY114 QY138
QY160 QY180
15 20
40 40
1425 1425
1425 1425
4 4
4 4
60 80
80 80
6 8
10 10
51/2” 7”
适应条件
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斜井电泵举升工艺技术 电动潜油螺杆泵举升工艺技术 潜油往复柱塞泵举升工艺技术 液力驱动螺杆泵举升工艺技术
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1、斜井电泵举升工艺技术
改进一、机组抗弯曲变形部件改进设计 改进二、电缆保护技术的改进
机组
改进三、潜油电动机保护器的改进－－新型并联型胶囊保护， 机组长度变短，双保护
改进四、电泵机组耐温设计的改进，提高到120度
普通螺杆泵、普通电泵（斜井电泵）三种工艺机采技 术指标低，适应性差，均不能满足生产需要。
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二、技术发展现状
三种成熟举升工艺方式对井型的适应范围 举升工艺方式 抽油机有杆泵 造斜率<4.3°/30m 泵挂以上井斜 <40° 全角变化率 <3°/30m 地面驱动螺杆泵 常规电潜泵 造斜率小于 <3°/30m 泵挂处井斜 小于15° φ139.7mm套管不 大于3.4°/30m； φ177.8mm套管不 大于 4.14°/30m
管道，井下马达排出的动力液由套
管与大油管形成的大环空流入储液 罐进行循环利用。
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工作性能参数
泵排量：10-35m3/d 额定扬程: 1500 m 挂泵深度：1200-2000 m 工作温度≤90℃ 油井产液粘度≤8000mpa.s
适应条件
井斜<75° 全角变化率7”套管<10°/30m，51/2”套管<5°/30m 工作段全角变化率0.2°/30m 套管尺寸大于或等于5½"套管
95/8” 95/8”
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3、潜油往复柱塞泵
技术原理
将直线电机动子与抽油泵的柱塞相连接，利 用电缆传输电能给直线电机，电机动子直接驱动 柱塞式抽油泵，往复运动完成举升运动。
技术特点
⑴适用于低供液大斜度井、彻底消除杆管偏磨问 题； ⑵泵挂深度：<2500m ； ⑶冲程<1.2m，冲次0-12次/分，泵径<=¢44mm，排 量<=20m3/d ⑷工作温度<=150℃ （5）同轴度<0.08mm/m
目 前 存 在 斜井电泵+变频部分井因地层供液不充足导致经常欠载停机造成检泵 周期短（108天）、排量效率低仅27.05%。目前有2口井因欠载转为 抽油机有杆泵举升工艺生产，1口不出关井 螺杆泵受井眼轨迹复杂制约，主要表现为检泵周期短
问 题
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通过上述分析，大斜度井突出问题为低液量井举
升。受井眼轨迹复杂和日产液量低的限制，抽油机、
其适用条件同中高排量斜井电泵。
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配套技术一、电泵+变频调速器
井口液量范围 30Hz Qmin m3/d 14.4 24 Qmax m3/d 21.6 36 Qmin m3/d 19.2 32 40Hz Qmax m3/d 28.8 48 Qmin m3/d 24.0 40.0 50Hz Qmax m3/d 36.0 60.0 Qmin m3/d 28.8 48 60Hz Qmax m3/d 43.2 72
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生产特征及井眼轨迹
储层中高渗、地层压力系数较高， 地层供液较为充足，泵挂深度以上 为直井段或井斜角小于40°、全角 变化率小于3°/30m的大斜度井（37 口）
工艺配套技术
举升工艺适应性较强， 生产稳定和正常
生 产 现 状
储层中高渗、地层压力系数较高， 日产液量较高，泵挂深度以上井 斜大于40°、全角变化率大于3度 /30米、（7口） 储层低渗、地层压力系数低，地层 供液能力差、产量低或泵挂以上全 角变化率大于40°的大斜度井 （15 口）
井号
官9-8-3L 枣1218-2H 枣1218-5L 枣1219-5 枣70-16H 枣70-20H 枣75-10L 枣75-12H
77.24 83.46 71.83 41.17 82.5 92.41 80.49 86.45
以枣园油田为代表的大斜度井。油藏埋藏深、造斜点深，油层中 深以上700m范围内井身结构复杂
套管
引接电缆
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斜井电泵适用范围
套管直径139.7mm，允许最大全角变化率:不大于5°/30m
适技 应术 条参 件数 及
套管直径177.8mm，允许最大全角变化率:不大于9°/30m 工作段最大井斜角:不大于75° 工作温度:不大于120℃
为满足中低产液量大斜度井生产需求，小排量电泵20m3/d），
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电动潜油螺杆泵机组规格
套管 机组最大投影尺寸 mm 51/2” 7” 95/8” 95/8” 119 152 220 220 减速器及其保护器 mm 114 138 160 180 电机规格 mm 116 143 143 143 电机保护器 mm 98 130 130 130 螺杆泵 mm 98 130 130 130 系统功率 KW 21.6 30 60 60
井号 西H3 西40-6-8H 房26-16H 房28-18H 西26-8H 西58-2-2H 西58-20H 西58-16H 西46-16 西34-16H 西1-2-2
以港西中浅层为代表的大斜度井主要表现为造斜点浅、泵挂 以上全角变化率大、井斜角大
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典型复杂井身结构井井身轨迹数据表
套管尺寸 mm 177.8 177.8 139.7 139.7 244.5 177.8 177.8 177.8 油层中深 m 2507 2285 2320 2022 2505 2068 2600 2294 造斜点 m 1900 1477 429 1679 1493 1597 1599 1850 最大井斜 最大井斜深 度m 2524.25 2277 2171 2223.56 2448 2499 2859 2919 泵挂深度 m 1852 1896 1886 1800 1700 1852 1999 1598 泵挂以上 最大井斜 15 17.2 33.8 35 24.07 15 直井 直井 最大狗腿 度 8.07 9.93 8.31 4.88 10.06 12.66 9.87 7.32 最大狗腿 深度 1898.54 2048 1692 1765 2344 2170 2700 2364
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四种举升工艺技术性能指标及适应条件
分类 斜井电泵 <3200 <75 177.8mm套管 <9°/30m 139.7mm 套管 <5°/30m / >20 高 50 高 电潜螺杆泵 <1800 <75 177.8mm套管 <9°/30m 139.7mm套管 <5°/30m <0.08 10-50 177.8mm套管较高 139.7mm套管 待提高 25 低(30-60%) 潜油往复柱塞泵 <2500 <90 177.8mm套管 <5°/30m 139.7mm套管 <3°/30m <0.08 <20 试验 30 低(40-60%) 液力驱动螺 杆泵 <2000 <75 139.7mm套管 <5°/30m 177.8mm套管 <10°/30 m <0.08 10-35 试验 15 低(60%以上)
有杆泵举升工艺生产
斜井电泵在中高产液井中生产具有较高机采指 标，在低液量井中生产适应性变差
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低供液、大斜度井生产现状
井数 口 油层中深 m 2486 1650 平均泵挂 m 1853 1206
加深潜力
举升工艺
日产液 m3/d 6 20
日产油 t/d 3.49 12
泵效 % 17.4 27.05