同心雙管水力噴射攜砂采油工藝技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用

陳 銳

(大港油田公司 采油工藝研究院，天津 濱海新區(qū) 300280)

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同心雙管水力噴射攜砂采油工藝技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用

陳 銳

(大港油田公司 采油工藝研究院，天津 濱海新區(qū) 300280)

同心雙管水力噴射攜砂采油工藝參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性直接影響著水力噴射泵的工作運(yùn)行效率。為了解決現(xiàn)場應(yīng)用過程中存在的動(dòng)力液排量高、套管摻水量高、泵效低等生產(chǎn)問題，對(duì)內(nèi)外管柱組合、噴嘴喉管直徑等工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而有效降低了動(dòng)力液排量，提高了油井泵效。應(yīng)用結(jié)果表明：優(yōu)化后的同心雙管水力噴射攜砂采油工藝技術(shù)能夠很好地滿足油井生產(chǎn)需要。

同心雙管；攜砂采油；優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于疏松砂巖油藏出砂嚴(yán)重，水平井、大斜度井及小井眼側(cè)鉆井的防砂效果不穩(wěn)定，油井砂卡、埋頻繁，開發(fā)效率受到嚴(yán)重影響。為有效解決油井出砂問題，在孔店油田出砂油井試驗(yàn)應(yīng)用了同心雙管水力噴射攜砂采油工藝，并取得了較好的應(yīng)用效果。同時(shí)在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，雖然同心雙管水力噴射攜砂采油工藝能夠滿足油井?dāng)y砂要求，但仍然存在油井泵效低，動(dòng)力液排量高[1,2]等生產(chǎn)問題，一定程度上影響了油井生產(chǎn)效率，增加了油井生產(chǎn)成本。

1 同心雙管水力噴射攜砂采油工藝原理

同心雙管水力噴射攜砂采油技術(shù)動(dòng)力液由井口裝置、井下動(dòng)力液管進(jìn)入水力噴射泵并使其工作，水力噴射泵將含有聚合物和地層砂的地層液吸入泵內(nèi)，并與動(dòng)力液混合形成混合液，混合液經(jīng)井下混合液管柱向上送至井口，排到地面，完成含聚合物溶液和地層砂的地層液開采過程(見圖1)。

同心雙管水力噴射攜砂采油工藝技術(shù)，能使井筒近井地帶聚集的砂粒在井筒無擋砂裝置和不采取地層防砂措施的條件下，將含砂的地層產(chǎn)液以遠(yuǎn)大于砂粒沉降速度的流速向上通過井下管柱順利攜帶至地面，從而有效解決油井出砂難題[3]。

2 工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 應(yīng)用井基本情況

選擇油井泵效偏低的孔59-17井，進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。表1為優(yōu)化前的油井生產(chǎn)參數(shù)。

表1 孔59-17井優(yōu)化前生產(chǎn)參數(shù)表

通過對(duì)油井水力噴射泵特性曲線的分析發(fā)現(xiàn)：油井無因次質(zhì)量流量比為0.33，偏小，油井泵效為20.54%，偏低，具體如圖2所示。

2.2 參數(shù)優(yōu)化[4-7]

在保證井筒砂粒被順利攜帶至地面的前提下，同時(shí)滿足水力噴射泵以最佳參數(shù)運(yùn)行，即油井泵效最高，同時(shí)無因次質(zhì)量流量比最合理。分別對(duì)噴嘴、喉管直徑和內(nèi)外管柱組合進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)提出的兩種優(yōu)化方案進(jìn)行了分析。

方案1：采用相同的噴嘴、喉管直徑(噴嘴2.59 mm，喉管3.9 mm)組合，換用較小的同心管柱組合73 mm/62 mm油管。

方案2：換用較小管柱62 mm/73 mm油管組合，同時(shí)采用噴嘴喉管比更小(噴嘴2.06 mm，喉管3.9 mm)的射流泵。

通過工藝參數(shù)優(yōu)化，從表2和圖3分析得出：采用噴嘴直徑2.06 mm、喉管直徑3.9 mm，內(nèi)外管柱組合為62 mm/73 mm時(shí)，水力噴射泵無因次質(zhì)量流量比0.31增加到0.81，油井泵效由20.54%提高到25.26%。

表2 水力噴射泵參數(shù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)比表

3 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1)同心雙管水力噴射攜砂采油工藝生產(chǎn)參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，將導(dǎo)致水力泵實(shí)際工況與最佳效率點(diǎn)存在偏差，影響油井泵效。

2)對(duì)于低產(chǎn)液量井，使用內(nèi)外管柱直徑小及噴喉比小的射流泵組合，可在降低動(dòng)力液排量的情況下有效提高油井泵效。

[1] 姚黎明.水力噴射泵在油田開發(fā)中的應(yīng)用及效果[J].石油機(jī)械.2004,32(8):69-71.

[2] 仇光錄,鄭黨生,張輝,等.水力噴射泵及其應(yīng)用優(yōu)勢與效果[J].油氣采收率技術(shù).1999,6(4):67-71.

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Optimized Application of Concentric Double-Tube Hydraulic Pump Sand Carrying Oil Production

CHEN Rui

(Oil Production Technology Institute of Dagang Oilfield, Binhai New Area, Tianjin 300280, China)

The rationality of parameters designed for double-tube hydraulic pump sand carrying oil production affects directly the work efficiency of hydraulic pump. For the scene production problems that existed in the application process, such as high power fluid displacement, casing high mixing water and low pump efficiency, the inside and outside of tube combinations, diameter of nozzle and throat, etc. the parameters of double-tube hydraulic pump sand carrying oil production were optimized and designed, to improve the pump efficiency, reduce the power fluid displacement and achieve well application effect. The application results show that concentric double-tube hydraulic pump sand carrying oil production were optimized and can meet the needs of the oil well production very well.

concentric double-tube; sand carrying oil production; optimal design

中國石油大港油田基金項(xiàng)目(油井舉升配套工藝技術(shù)研究與應(yīng)用):20160308

2016-09-12

陳銳(1987-)，男，湖北隨州人，工程師，碩士，現(xiàn)從事機(jī)械采油新工藝技術(shù)研究工作，E-mail:chenrui18@petrochina.com.cn。

TE355

B

1008-9446(2017)02-0008-03