一種新型雙泵采油工藝在渤海油田的應(yīng)用

沈瓊，楊萬有，張成富，王洪，詹敏

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300450）

1 引言

海上平臺(tái)的開采成本高，為降低開發(fā)成本，部分為無修井機(jī)平臺(tái)，針對該類平臺(tái)開發(fā)了一井雙泵工藝。一井雙泵工藝的原理：將兩個(gè)電泵系統(tǒng)[1]通過井下Y接頭連接在生產(chǎn)管柱上，每臺(tái)電泵通過獨(dú)立的電纜單獨(dú)供電和控制，通過合理的電泵工作制度，來提高全井電泵系統(tǒng)的總有效運(yùn)行時(shí)間，延長單井開采周期。

在工藝實(shí)施中發(fā)現(xiàn)工藝存在下述問題：工藝應(yīng)用的過程中，由于產(chǎn)液對電泵的單流閥沖刷，造成其單流閥密封不嚴(yán)或失效。停泵后，產(chǎn)液回落造成對電泵的反轉(zhuǎn)，對電泵機(jī)組造成傷害，由于單流閥失效造成系統(tǒng)無法正常工作，影響工藝管柱壽命。

為此，經(jīng)過深入研究，在單井雙泵工藝[2]的基礎(chǔ)上，對工藝及配套工具進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種新型雙泵采油工藝。該工藝具備密封可靠性高，工具簡單，施工工序簡單等優(yōu)點(diǎn)。

2 新型雙泵采油工藝技術(shù)原理

新型雙泵采油工藝是在單井雙泵工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，為了進(jìn)一步提高井下密封可靠性從而研發(fā)的一項(xiàng)工藝技術(shù)。該工藝相比較于單井雙泵工藝在于提出雙單流閥設(shè)計(jì)理念，通過提高電泵系統(tǒng)的單流閥密封可靠性，實(shí)現(xiàn)工藝管柱壽命的延長。

2.1 工藝管柱組成

新型一井雙泵工藝管柱主要由油管、井下安全閥、過電纜封隔器、Y接頭系統(tǒng)、電泵系統(tǒng)等組成，其管柱示意圖如圖1所示。

圖1 新型雙泵采油工藝管柱

圖2 上Y接頭系統(tǒng)

圖3 下Y接頭系統(tǒng)

圖4 堵塞器

2.2 雙Y接頭雙泵工藝管柱工作原理

工藝管柱采用雙單流閥密封的設(shè)計(jì)理念，電泵系統(tǒng)具備一只單流閥，Y接頭系統(tǒng)具備一只單流閥，通過其組合的方式實(shí)現(xiàn)雙單流閥的設(shè)計(jì)；雙Y接頭系統(tǒng)、兩套電泵系統(tǒng)、過電纜封隔器和井下安全閥以及其他井下工具之間通過油管相連接組成井下生產(chǎn)管柱，通過定位密封和防砂管柱定位和密封；上電泵系統(tǒng)生產(chǎn)時(shí)，下電泵系統(tǒng)的單流閥和下Y接頭的單流閥以及堵塞器共同配合實(shí)現(xiàn)下電泵系統(tǒng)通道的關(guān)閉，保證上電泵系統(tǒng)的正常生產(chǎn)；下電泵系統(tǒng)生產(chǎn)時(shí)，上電泵系統(tǒng)的單流閥和上Y接頭的單流閥共同配合實(shí)現(xiàn)上電泵系統(tǒng)通道的關(guān)閉，保證下電泵系統(tǒng)的正常生產(chǎn)；通過這兩個(gè)系統(tǒng)的交替運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了雙Y接頭雙泵工藝運(yùn)行。

3 主要配套工具工作原理及技術(shù)參數(shù)

3.1 上Y接頭系統(tǒng)工作原理及技術(shù)參數(shù)

3.1.1 上Y接頭系統(tǒng)組成

上Y接頭系統(tǒng)由Y接頭、上工作筒、單流閥和下工作筒組成；其中Y接頭是Y型結(jié)構(gòu)的工具，單流閥與電泵系統(tǒng)相連接，下工作筒和旁通管相連接，上工作筒和上部管柱相連接。其中單流閥是只允許產(chǎn)液從電泵通道向上流不允許其回流的工具，停泵時(shí)防止電泵反轉(zhuǎn)，起到保護(hù)電泵的作用。

3.1.2 上Y接頭系統(tǒng)工作原理

生產(chǎn)時(shí)候，產(chǎn)液通過電泵系統(tǒng)進(jìn)入單流閥再進(jìn)入Y接頭從向上的通道進(jìn)入油管直至到地面；生產(chǎn)時(shí)候，測試通道由于下Y接頭系統(tǒng)內(nèi)單流閥和堵塞器的作用從而使測試通道關(guān)閉，保證正常的生產(chǎn)。

3.1.3 上Y接頭系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

工作壓力：25MPa；

單流閥開啟壓力：0.02MPa；

工作溫度：120℃。

3.2 下Y接頭系統(tǒng)工作原理及技術(shù)參數(shù)

3.2.1 下Y接頭系統(tǒng)組成

下Y接頭系統(tǒng)由Y接頭、單流閥和工作筒組成。其中單流閥與電泵系統(tǒng)相連接，下工作筒和旁通管相連接。其中單流閥只允許產(chǎn)液從電泵通道向上流不允許其回流的工具，停泵時(shí)候防止電泵反轉(zhuǎn)，起到保護(hù)電泵的作用。

3.2.2 下Y接頭系統(tǒng)工作原理

生產(chǎn)時(shí)候，測試通道由于堵塞器和工作筒的作用從而使測試通道關(guān)閉，保證正常的生產(chǎn)。下電泵系統(tǒng)生產(chǎn)時(shí)，上電泵通道的單流閥失效時(shí)，通過投入隔離套與上下工作筒密封配合，實(shí)現(xiàn)上電泵通道的封堵。

3.2.3 下Y接頭系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

工作壓力：25MPa；

單流閥開啟壓力：0.02MPa；

工作溫度：120℃。

4 結(jié)論

①截至目前，該工藝技術(shù)在渤海油田共成功應(yīng)用20余口井，工藝應(yīng)用成功率100%；

②通過室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場應(yīng)用證明表明，新型雙泵采油工藝能夠廣泛應(yīng)用于海上油田，替代原一井雙泵工藝。

③新型雙泵采油工藝可以用于油井轉(zhuǎn)注井，實(shí)現(xiàn)油井直接轉(zhuǎn)注，保證注入的密封可靠性，降低開發(fā)成本。