【正文】 散井經(jīng)濟(jì)合理地開發(fā)成為可能。提撈采油方式的應(yīng)用，能有效降低油田開發(fā)對(duì)單井產(chǎn)能的經(jīng)濟(jì)界限。 綜上所述，提撈采油的特點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性好，可多井共用一套采油設(shè)備，免去供電線路架設(shè)和集輸管線鋪設(shè)，對(duì)單井產(chǎn)能低的油田開發(fā)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。 提撈采油的限制條件 提撈采油的生產(chǎn)限制條件有如下幾個(gè)方面： (1)井下溫度。因井下提撈泵在撈油時(shí)要與井筒密封，而軟密封件材料有各自的溫度適用范圍，如普通橡膠的工作環(huán)境溫度一般是90℃，在溫度不超過90℃的井筒深度范圍內(nèi)可正常應(yīng)用；因地溫梯度約為3℃／100m，所以在采用橡膠密封件的條件下，下泵深度處的溫度不超過90℃的中深井均可使用；對(duì)于井下溫度超過90℃的深井，則要使用改性橡膠或其他密封材料。 (2)井液粘度。提撈泵一般是采用下接加重塊的方式克服井壁摩擦阻力，如井液粘度過高，則加重塊自身表面與井液的粘滯阻力就達(dá)到加重塊的重力，即使加更多加重塊也無濟(jì)于事，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中曾遇到這種情況。這種井如需撈油，則每次要采取熱處理措施。 (3)道路條件。進(jìn)井道路條件要能保證不同天氣條件及氣候下，運(yùn)油罐車和提撈車能順利進(jìn)出。 (4)井筒條件。井簡(jiǎn)內(nèi)壁要光滑、無破損、無變形，不損傷提撈泵的密封件，保證其順利運(yùn)行，否則需要下油管在油管內(nèi)撈油，所下油管在下井前要進(jìn)行管口檢查和通徑規(guī)檢驗(yàn)，無問題才能下井。 (5)產(chǎn)液量條件。按起重鋼絲繩的正常上提和下放速度，結(jié)合所要求的下泵深度，可以得到提撈泵每個(gè)往返所需要的時(shí)間，按8h的白天工作時(shí)間，即可推算出提撈采油的極限產(chǎn)液能力，一般不超過20t，對(duì)于零散井、邊遠(yuǎn)井以及新投井中采用固定式采油基礎(chǔ)設(shè)施一時(shí)上不去而搶產(chǎn)的井，則可以安排提撈采油，使它能夠及時(shí)投產(chǎn)。 砂礫巖油藏人工舉升方式的選擇 影響人工舉升方式選擇的主要因素油井的供液能力是選擇人工舉升方法首要考慮的功能要求。舉升方法的優(yōu)選實(shí)質(zhì)上就是選擇能夠發(fā)揮油井潛在產(chǎn)能的經(jīng)濟(jì)上合理、生產(chǎn)上可行、技術(shù)上先進(jìn)的舉升手段。從系統(tǒng)工程學(xué)的角度來看，可將油井應(yīng)用人工舉升方式采油的過程作為一個(gè)系統(tǒng)，影響該系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行的因素有很多，不僅包括機(jī)采設(shè)備的性能，還包括井筒特性、地理?xiàng)l件、油藏及其流體性質(zhì)等多種因素。因此，在選擇人工舉升方法時(shí)通常應(yīng)考慮以下因素：(1)油藏的驅(qū)動(dòng)類型。不同驅(qū)動(dòng)類型的油藏其開采動(dòng)態(tài)各不相同，在選擇舉升方式時(shí)必須加以考慮。如：對(duì)注水開發(fā)油田，應(yīng)考慮油井見水后舉升方式的適應(yīng)性；對(duì)溶解氣驅(qū)油藏，則應(yīng)考慮其生產(chǎn)汽油比對(duì)舉升方式的影響；(2)油藏流體的性質(zhì)。不同舉升方式對(duì)流體性質(zhì)的適應(yīng)性差別較大，對(duì)原始?xì)庖罕雀叩木姖摫门e升就不如氣舉效果好；對(duì)稠油井，水力活塞泵舉升則有其優(yōu)勢(shì)；(3)井筒特性。井筒特性主要包括完井方式、井筒尺寸、開采層系、深度以及井眼偏斜情況，這些因素對(duì)人工舉升方式的選擇影響很大；(4)生產(chǎn)特性。人工舉升油井的生產(chǎn)特性包括不同開發(fā)階段的流入動(dòng)態(tài)、產(chǎn)液量、含水率和氣液比；(5)油井生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。油井生產(chǎn)中的出沙、結(jié)蠟、腐蝕、結(jié)垢等均會(huì)對(duì)各種舉升方式產(chǎn)生不同程度的影響，如水力活塞泵遇沙則容易發(fā)生卡泵；(6)油井所處的地面環(huán)境。如市區(qū)、海上、農(nóng)村、邊遠(yuǎn)山區(qū)、沙漠及氣候惡劣地區(qū)等都對(duì)舉升效果有影響；對(duì)無氣源的地區(qū)則不能選擇氣舉，在海上電潛泵則比游梁式抽油機(jī)有優(yōu)越性；(7)各種采油方法的經(jīng)濟(jì)效果。包括初始投資、操作費(fèi)用、噸液成本和投資報(bào)酬率等重要的參數(shù)；(8)設(shè)備技術(shù)效率及維護(hù)管理?xiàng)l件。選擇人工舉升方式時(shí)，除了考慮采汲設(shè)備的系統(tǒng)效率、檢修期等技術(shù)指標(biāo)外，還要評(píng)估是否具備勝任維修工作的服務(wù)人員、備件和修井設(shè)備、維修的難易程度等條件；上述這些因素可歸結(jié)為技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩大類，因此人工舉升方法的選擇必須在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上優(yōu)選。 砂礫巖油藏人工舉升方式的選擇(1)氣舉采油井口和井下設(shè)備比較簡(jiǎn)單，管理方便，對(duì)該油藏高氣液比的特點(diǎn)具有良好的適應(yīng)性，單井投資和舉升成本低，改變生產(chǎn)條件靈活。氣舉采油要求排量不得低于30m3/d，氣舉采油效率將會(huì)極低，同時(shí)，油藏缺少穩(wěn)定氣源，生產(chǎn)井回壓高，地面注氣系統(tǒng)含高壓氣，對(duì)設(shè)備要求高安全性差，大部分設(shè)備需要進(jìn)口，而且地面設(shè)備一次性投資高，配套設(shè)備龐大、維護(hù)工作量大、管理難度大，由此限制采用氣舉生產(chǎn)。(2)有桿泵采油由于其維護(hù)簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)可靠，在陸上采油方式中占主導(dǎo)地位。有桿泵采油方式技術(shù)比較成熟、工藝比較配套、設(shè)備裝置比較耐用、故障率低，其抽深和排量能覆蓋大多數(shù)油井；采取自然排氣，有利于天然氣從井內(nèi)排出，比較容易消除氣體影響；具有較大的靈活性，當(dāng)油井的產(chǎn)能變化時(shí)，能通過調(diào)節(jié)泵徑和其它工作參數(shù)，使泵的排量同油井的產(chǎn)能相適應(yīng)；對(duì)于該油藏高氣油比的情況，還可采用防氣泵、氣錨等配套技術(shù)，提高有桿泵抽油泵效。因此，有桿泵采油方式對(duì)于東辛深層砂礫巖油藏滲透率低、氣液比高、動(dòng)液面深等特點(diǎn)有很好的適應(yīng)性。(3)電潛泵電潛泵舉升揚(yáng)程高，排量調(diào)節(jié)范圍廣，管理簡(jiǎn)便，泵效相對(duì)較高，檢泵周期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益好。該油藏氣液比較高，不利于電潛泵正常工作；電潛泵適合大排量高產(chǎn)井，低產(chǎn)井生產(chǎn)成本較高，且最小排量不低于80 m3/d，因此，無法采用電潛泵生產(chǎn)。(4)螺桿泵螺桿泵的突出特點(diǎn)是突出特點(diǎn)是能較好適應(yīng)高氣液比及出砂井，對(duì)粘度不是過高的油井也能適應(yīng)，而且地面設(shè)備占用面積小、管理簡(jiǎn)便、排量調(diào)節(jié)范圍適中、節(jié)能效果好。但是，螺桿泵抽深最高才可達(dá)到1700m，該油藏油層深度遠(yuǎn)大于此，由此限制采用該舉升方式。(5)水力活塞泵下泵深度大排量范圍廣，改變生產(chǎn)條件靈活，在大排量生產(chǎn)時(shí)提液成本相對(duì)較低，對(duì)于高溫、稠油、結(jié)蠟、斜井等井況具有良好的適應(yīng)性，易于實(shí)現(xiàn)礦場(chǎng)自動(dòng)化。但是，其地面動(dòng)力液處理系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)動(dòng)力液要求高，高壓動(dòng)力液的安全性較差，檢泵頻率高，且設(shè)計(jì)復(fù)雜、初期投資大、效率較低、管理成本高，近年來該采油方式應(yīng)用逐漸減少，因而，該油藏不采用該采油方式。(6)水力噴射泵水力噴射泵沒有緊密裝配的運(yùn)動(dòng)件，能經(jīng)受井液的磨損和腐蝕，適應(yīng)井況范圍廣，井下泵可采用液力起下方式檢泵，施工快捷簡(jiǎn)便，作業(yè)成本低，適于該油藏氣液比高的特性。但是，其泵效低、產(chǎn)率小且地面設(shè)備投資高，運(yùn)行、維護(hù)及后期處理費(fèi)用高，現(xiàn)場(chǎng)操作熟練程度及接受程度低，管理成本相對(duì)高，尤其是單井裝置操作管理工作量大，可靠性差?；谝陨弦蛩?，對(duì)該采油方式不予考慮。(7)柱塞氣舉柱塞氣舉井口和井下設(shè)備比較簡(jiǎn)單，管理方便，對(duì)于結(jié)垢、結(jié)蠟、高氣液比等有良好的適應(yīng)性。但是，其選井條件一般氣液比在250 m3/m3以上，而該油藏最高氣油比僅為150 m3/t，柱塞氣舉的地面設(shè)備一次性投資高、地面裝置較其他氣舉方式復(fù)雜、維護(hù)工作量大、管理難度大，而且生產(chǎn)過程中容易在地面集輸管網(wǎng)內(nèi)造成較大的壓力波動(dòng)。由此，限制使用柱塞氣舉。根據(jù)油藏開發(fā)工程設(shè)計(jì)，通過以上各種采油方式目前的水平及適應(yīng)性和油藏地質(zhì)特征、開發(fā)政策、開采現(xiàn)狀及環(huán)境條件等因素分析，認(rèn)為東辛砂礫巖油藏只有采用有桿泵采油才能滿足各種因素的要求。在初步選擇有桿泵采油方式后，針對(duì)油井氣油比較高，泵效偏低的問題，還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行防氣泵、氣錨等防氣工具的優(yōu)選，以確保有桿泵采油的正常生產(chǎn)。 有桿泵氣錨應(yīng)用狀況研究采用有桿泵抽油方式的油井，泵效普遍偏低，對(duì)于高氣液比的抽油井，氣體對(duì)泵效的影響尤為明顯，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)“氣鎖”現(xiàn)象，無法正常工作。為使高油氣比油井生產(chǎn)正常，各油田作了大量工作，在高氣油比抽油井的有桿泵下安裝氣錨是減少氣體影響、提高泵效的有效措施之一。氣錨作為井下油氣分離裝置，其基本分氣原理是建立在油氣密度差的基礎(chǔ)上。為了更有效地利用氣油比重差使油氣分離得更加完善，各油田設(shè)計(jì)了各種不同結(jié)構(gòu)的氣錨，下面將分別介紹不同氣錨的分氣原理及應(yīng)用情況。 螺旋式氣錨螺旋式井下油氣分離器[13]是一種利用離心分離和紊流化使氣泡聚合的原理，最大限度地利用套管截面積來降低油氣進(jìn)泵前的回流速度、增強(qiáng) “回流效應(yīng)”分氣作用的新型油氣分離器。 結(jié)構(gòu)特征如圖41所示，螺旋式井下油氣分離器主要由中心管、分離筒、螺旋片、排氣閥、橋式連接筒等組成。橋式連接筒是一個(gè)雙流道的工作筒 ，它允許來液從兩個(gè)月牙形流道內(nèi)進(jìn)入分離器筒與中心管之間，且允許分離后的液體經(jīng)兩側(cè)的吸入口進(jìn)入中心管內(nèi)進(jìn)而到達(dá)泵腔內(nèi)。其截面如圖42所示圖41 井下螺旋分離器工作原理示意圖Fig41 spire classifier principle of work conventional diagraml—抽油桿；2—套管；3—泵筒；4—排氣閥；5—螺旋片；6—中心管 ；7—橋式連接筒 ；8—尾管 ；9 封隔器 ；10—分離筒 ；11—上接頭；12—固定閥 ；13—游動(dòng)閥 ；14—油管圖42 橋式連接筒截面圖Fig42 bridge articulation pot sectional drawing 工作原理含氣油流沿封隔器下部的尾管經(jīng)橋式連接筒進(jìn)入分離器環(huán)形空間后，通過中心管外部的螺旋片使油氣產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，由于紊流化和離心分離作用，加速了小氣泡的聚合，并且不同密度的流體離心力不同，使得密度較小的被聚合的大氣泡沿螺旋內(nèi)側(cè)流動(dòng)，然而密度較大的帶有未被分離小氣泡的液流則沿外側(cè)流動(dòng)；沿內(nèi)側(cè)流動(dòng)的大氣泡又不斷聚合，并上升至螺旋頂部 聚集后形成“氣帽”，氣體以連續(xù)氣流從上接頭頂部的排氣孔排至油套管環(huán)形空間；含有小氣泡的液流上升至分離器上部帶孔段時(shí)，便通過孔眼被甩到油套管環(huán)形空間，由于在環(huán)形空間內(nèi)液流速度突然降低，其所帶的一部分氣泡將上浮而直接被分離進(jìn)入分離上部的油套管環(huán)形空間，另一部分直徑較小的氣雖然被帶入環(huán)形空間，但它們并不隨液流立即進(jìn)吸入管，在下沖程中，泵停止吸入時(shí)，套管與泵的環(huán)形空間中液流速度為零時(shí)，其中一部分上浮至分離器上部的油套管環(huán)形空間，這樣便又分利用了液流的“回流效應(yīng)”。最后，只有少部小氣泡在上沖程被液流攜帶經(jīng)橋式連接筒的吸入沿中心管進(jìn)入泵內(nèi)，從而達(dá)到油氣分離之目的。 特點(diǎn)螺旋式氣錨不適用于不能下封隔器及出砂的井內(nèi)，對(duì)泵到油層中部的距離較大的高氣油比井具有特殊的意義，在其封隔器的下部加長(zhǎng)尾管至油層中部，有利于在油氣進(jìn)泵前充分利用氣體能量將油氣舉升到一定高度，另外，可減少油氣從井底流到泵口處的油氣滑脫損失，從而可降低井底流壓；對(duì)中低含水且原油比重低的井，適當(dāng)選擇尾管直徑將會(huì)因減少油水滑脫而防止井筒積水，即使在不加深泵掛的條件下，也將會(huì)明顯降低井底流壓，有利于提高產(chǎn)量。螺旋式井下油氣分離器的分離效果主要與其螺距、螺旋片外半徑、產(chǎn)液量以及氣油比有關(guān)，其流量越大分離效果越好，因此，螺旋式井下油氣分離器更適合于大產(chǎn)量的油井。其分離效率較高，適合在產(chǎn)量高、氣油比較低的井中使用，但是，當(dāng)該種氣錨用于低產(chǎn)井時(shí)，由于液流速度小產(chǎn)生的離心力小，分氣效果差 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況薄啟煒等設(shè)計(jì)的一個(gè)日產(chǎn)液量40 m3/d、下泵深度800m、氣油比200m3/m3分離器，應(yīng)用效果很好，該分離器在某油田的5井內(nèi)進(jìn)行了礦場(chǎng)試驗(yàn)，% 。 電潛泵高效油氣分離器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 高效油氣分離器主要由防砂帽、吸入口、誘導(dǎo)輪、葉輪、分離輪、導(dǎo)流輪、補(bǔ)償套、分離頭、軸、殼體及防倒塊組成。在軸上依次套裝誘導(dǎo)輪、葉輪、導(dǎo)流輪、分離輪、防砂帽，然后裝配吸人口、補(bǔ)償套及殼體，在殼體另一端裝配分離頭，分離頭、吸入口與殼體采用螺紋聯(lián)結(jié)，相聯(lián)結(jié)的外部采用焊接防倒塊防止倒轉(zhuǎn)，如圖43所示。圖43 電潛泵高效油氣分離器結(jié)構(gòu)Fig43 gas and oil separator texture for electrical submersible 工作原理 該分離器下端與潛油電機(jī)保護(hù)器聯(lián)接，通過潛油電泵提液系統(tǒng)中潛油電機(jī)軸的高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)分離器軸轉(zhuǎn)動(dòng)。井液由油氣分離器吸人口進(jìn)入，在兩級(jí)誘導(dǎo)輪引導(dǎo)下進(jìn)入葉輪，通過增壓后經(jīng)導(dǎo)流輪導(dǎo)流由分離輪進(jìn)行油氣分離，高速旋轉(zhuǎn)形成渦流，氣體沿中心軸向運(yùn)行，然后，從分離頭的中心氣孔中排出到分離器的外部，油在離心力作用下被甩到遠(yuǎn)離軸中心；在內(nèi)環(huán)空隙外側(cè)向上移動(dòng)，由分離頭的油孔進(jìn)入潛油電泵提液系統(tǒng)的離心泵內(nèi)，達(dá)到油氣分離的目的；由于采用分級(jí)誘導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)，同時(shí)用葉輪增壓導(dǎo)流輪導(dǎo)流，由分離輪再次分離，其分離效果更好，該氣錨可以分離出約80%的自由氣，在泵吸入口處氣體占總氣液體積30%的情況下可以正常工作。 推廣應(yīng)用中原油田多個(gè)采油廠推廣應(yīng)用32井次，增產(chǎn)效果顯著，其中：中原油田采油一廠的10141井，氣液比172m3/m3，采用了高效油氣分離器后，排量由原來的121m3/，動(dòng)液面由原來的1307m下降到1431m。 漩流式氣錨中原油田設(shè)計(jì)的漩流式氣錨[14]，是一個(gè)靜態(tài)氣液旋流分離器，集離心力作用、重力作用、剪切滑脫效應(yīng)于一體的高效油氣分離工具。 結(jié)構(gòu)特征漩流式氣錨主要由外管、上接頭、襯管、內(nèi)吸管和下接頭組成，如圖44所示。1上接頭；2外管；3襯管；4下接頭；5內(nèi)吸管；6徑向泵；7切線管圖44 漩流式氣錨原理圖Fig44 gas anchor schematic diagram 工作原理漩流式氣錨外管上有很多小孔，孔的方向與外管內(nèi)表面上相切并向下傾斜，襯管開有通道，外管與襯管之間油氣混合液首先經(jīng)過外管再經(jīng)過襯管最后由內(nèi)吸管進(jìn)入抽油泵。因外管上的切線小孔的內(nèi)表面是粗糙的，混合在液體里的氣體經(jīng)過時(shí)受到剪切作用，一部分氣體被分離進(jìn)入外管與內(nèi)管環(huán)形空間的油氣混合液形成旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下油氣混合液進(jìn)行第二次分離，氣體上升經(jīng)過外管排出；液體下降經(jīng)過襯管進(jìn)入由襯管和內(nèi)吸管組成的環(huán)形空間，未被分離的氣體利用重力分離原理進(jìn)行第三次分離，最后，剩余的油液進(jìn)入泵體。 技術(shù)特點(diǎn)(1)該氣錨集離心力作用、剪切作用、以及重力分離作用于一體，油氣分離效率高，適合于高油氣比井；(2)無運(yùn)動(dòng)部件，也無螺旋面、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、成本低；(3)因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)還可作為砂錨使用。 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用2002年以來，該氣錨在濮城油田進(jìn)行5井次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明：下入漩轉(zhuǎn)式氣錨后，產(chǎn)量明顯上升，特別是9046井的油氣比在700m3/t以上、泵深1950m，抽油泵已不能正常生產(chǎn)，通過使用該氣錨后，產(chǎn)液量增加至18t/d；9042井泵深20