长管串井下分离器及尾管举升抽油工艺技术

针对常规防气工艺存在的防气效果不理想,适用范围小,无法使气体影响严重的油井正常生产等 问题,研制了长管串井下分离器及尾管举升工艺技术。该工艺以套管和油管间的环形空间为沉降分离体, 沉降分离空间大,解决了常规防气工艺适用范围小的工艺难题,并且该装置使混气液转向沉降分离流速 降低,利于更细小的气泡分离,使气体分离更彻底;对油气比越高井效果越明显,经现场16口井的试验 表明,可有效减少气体影响提高油井泵效。该分离器的试用有效率达100％,取得了明显的经济效益。     

安塞油田长10层防气工艺研究及应用

安塞油田长10层油井原始气油比高达116.9 m³/t,气体对有杆泵的效率影响严重,为克服气体对有杆泵的影响,推广应用了防气分气的井下工具。通过分析长10层油井防气工具的应用情况及各种防气工艺的不足之处,指出防气泵与井下游离气体分离器及井口套管定压放气阀配合使用,会取得更好的防气效果。     

井下复合式气液分离器的研制与应用

为了减少气体对泵的影响,提高抽油泵泵效,研制了井下复合式气液分离器。该气液分离器将重力分离和旋流分离有机地结合在一起,能使含溶解气的油流产生搅拌、转向和速度突然增加等效果,有助于游离气的析出,实现油气的高效分离,可大大减少气体对泵的影响。现场应用表明,复合式气液分离器可使油流中的自由气在进泵前分离出来,通过油套环形空间排到地面,减少气体对抽油泵的影响,特别对高含气井有较好的气液分离效果。     

离心式井下气体分离器的结构和现场试验

本文介绍一种广泛应用于高油气比油井中的新型旋转式气体分离器的设计、研制和室内试验。室内试验是在低的吸入压力下,采用在水中掺气的方式进行的。根据气液分离原理可知道,只要试验条件在许多方面模拟了恶劣的井下条件,就能对井下动态做出有充分根据的判断。从一些油井使用旋转型分离器和一般沉降型分离器前后的实际产量数据中可以看到,95％的油井有明显地增产。潜油泵吸入口气体分离效果还与吸入口的压力、温度和流体的粘度等条件有关。     

抽油井防盗防气一体化技术

文留油田由于气油比高、液面高,油井能量较充足,一些不法分子常从套管偷油窃气,影响油井正常生产。针对这一难题,研制了套管防盗油密封阀,并配套应用了井下油气分离器与气举阀助流举升工艺技术。当气液经井下分离器分离后,气体进入油套环空,并在上部防盗阀将环空密闭的情况下,压力升高到气举阀打开压力时进入油管,使油套环空压力处于动态平衡状态,从而能够同时解决防盗、防气两大难题。现场应用取得了明显效果,为类似油田开发管理提供了一条新途径。     

KPX系列井下偏心气体分离器

鉴于目前常用的重力和惯性分气原理的气体分离器和重力式气锚 ,均不能很好地解决吐哈油田高气油井有杆泵采油气体对泵效的影响 ,研制了一种适合不同高气油比、不同产量的系列KPX偏心气体分离器。这种分离器的特点是利用偏心流道压降及速度分布差异的特点 ,来提高气液分离效率 ,达到提高泵效的目的。吐哈油田 70口井次的应用表明 ,使用该分离器可减小气体对抽油泵泵效的影响程度或完全消除 ,在常规井下气体分离器的基础上 ,平均单井泵效又提高 8 2 1%。     

杆式泵防气工艺管柱研究

部分出砂油井配套了用于防砂的激光割缝筛管,但无法安装多沉降旋流气锚,导致杆式泵受气体影响严重。依据重力气锚原理设计了杆式泵防气工艺管柱,该管柱在杆式泵支撑装置下安装激光割缝筛管,使泵筒与油管之间的密封环空与油套环空连通,聚集在这一环空的气体可以通过激光割缝筛管排到油套环空,消除气体对杆式泵的影响,提高抽油泵效和油井产量。     

气液两相生产分离器改造

伊拉克某油田现有的C列第3级生产分离器由于原设计缺陷,造成原油处理C列处理能力严重不足,出现气液夹带、液位超高等问题。对分离器进行技术评估后认为,由于该分离器本来直径就小,再加上气出口位置偏低,分离缓冲空间小,造成气液分离不充分,液相波动时液体冲入气管线,形成气液夹带。另外,由于设备内部没有任何辅助分离结构,气体中的液滴无法聚集沉降,气体含液率高。技术改造方案为:将气管线出口由侧面改到罐顶,利用直径500mm人孔作为气体出口;设置集气包,在内部安装叶片式捕雾芯;将现有气管线出口用盲板封堵,作为通风孔。根据改造方案进行工艺计算,以液相分离计算的结果以及控制时间的要求来确定液位设置,结合分离器的内部结构及气液分离情况来确定桑德-布朗系数,计算最大气体流速和气体停留时间。改造完成后,分离器能够满足气液分离的要求,C列产量增加,液位控制稳定,达到了生产去瓶颈的目的。     

塔河油田防气技术分析

塔河油田原始油气比较大,油井供液能力下降快,原油很容易脱气,气体影响已成为机抽井泵效低的重要原因。介绍了塔河油田主要的防气技术。防气技术应用结果表明,单从分气效率而言,伞形螺旋气砂锚优于螺旋气砂锚,螺旋式气锚最差。气锚因结构简单,价格便宜,防气效果较好,广泛应用于稀油井开采中,但使用时需注意其适用范围。环阀式防气杆式泵宜在泵深小于3 100 m的稀油井使用,与气锚配套使用效果更佳。螺旋式气锚+毛细管+单流阀过泵排气防气工艺不仅能达到防气目的,而且还能最大程度地发挥气体的举升作用。     

涡流高效防砂分离器研制与应用

由于旋转式油气分离器的导流叶轮及分离转子产生旋涡的能力有限,所以它在气体体积分数大于30%时将失去作用。为此,研制了涡流高效防砂分离器。该分离器通过大倾角诱导轮和涡流轮驱动液体旋转,形成高速旋转的涡流,在涡流腔进行气液分离。新疆塔里木油田HD4-9-1H井的应用表明,涡流高效防砂分离器各项性能指标达到设计要求;涡流高效防砂分离器配合电潜泵机组对高含气、高含砂油井进行开采是非常理想的方式。该分离器的成功研制,打破了国外公司在该领域的垄断地位,提高了我国在石油开采技术方面的水平。     

Hydrodynamics of the Low-Energy Separator

The hydrodynamics and operational principle of the low-energy separator are described. This separator has two stages of separation: pre-separation and a twin separation unit composed of vortex-type separators. Multi-phase flow is fed to a pre-separation pipe designed to create stratified flow. Next, the stratified flow is split up into two streams, one formed mainly by gas and liquid, and another formed mainly by liquid and solid. These streams are diverted toward a twin vortex-type separator where each stream is separated into its individual phases. A three-layer model is used to study the pre-separation process, and a mechanistic-lagrangian model is used to analyze the flow into the twin-separation unit. The device is intended for use on facilities where the space is limited. Potential application of this separator includes, but is not restricted to, separation of multi-phase flows in surface equipment of under-balanced drilling, and in oil production facilities.     

Hydrodynamics of the Low-Energy Separator

Abstract

The hydrodynamics and operational principle of the low-energy separator are described. This separator has two stages of separation: pre-separation and a twin separation unit composed of vortex-type separators. Multi-phase flow is fed to a pre-separation pipe designed to create stratified flow. Next, the stratified flow is split up into two streams, one formed mainly by gas and liquid, and another formed mainly by liquid and solid. These streams are diverted toward a twin vortex-type separator where each stream is separated into its individual phases. A three-layer model is used to study the pre-separation process, and a mechanistic-lagrangian model is used to analyze the flow into the twin-separation unit. The device is intended for use on facilities where the space is limited. Potential application of this separator includes, but is not restricted to, separation of multi-phase flows in surface equipment of under-balanced drilling, and in oil production facilities.     

高含凝析油集气站分离器运行参数数值分析

针对中原油田濮76断块沙三中气层现场凝析油产量异常偏低的现象,设计并开展了凝析气藏高压物性分析与分离器数值模拟实验,优化了濮76断块高含凝析油气藏的地面分离条件。高压物性分析表明,该区块凝析油质量浓度为523 g/m~3,属于高含凝析油气藏。应用PVT专业软件,拟合该区块流体的高压物性参数,并利用该软件的分离器模拟功能模拟了集气站分离器运行时的温度、压力和分离级数等参数,进行了相关参数的优化实验研究。研究结果表明:二级分离模式下,通过提高一级分离器压力,凝析油产量最高可以由目前的15.0 t/d达到25.1 t/d左右;三级分离模式下最高可以提高产量到26.1 t/d,相对于二级模式提高4%,结合集气站设备固化和区块控制储量较小的情况,二级分离模式更适合濮76断块集气站。     

稠油井封层分注一次管柱

按照稠油井的封堵层位,设计相应类型的工艺管柱,在稠油井中实施封层分注一次管柱技术,对无效油层进行封堵,改善注汽生产效果;介绍了封底层、封夹层、封上层一次管柱及封层注气工具的结构特点和工艺原理.该技术有效地提高了稠油油层纵向动用程度,增加了油井产量,是稠油注汽井机械调剖的一种有效措施,具有广泛的推广前景.     

高油气比抽油井助流举升技术

鉴于文留油田油井油气比高的优势,提出了通过先疏后导解决高油气比油井泵效低的方法,称为助流举升技术,分析了助流举升技术提高泵效的机理,提出了助流举升管柱的设计步骤,典型井实例证实了该技术能够提高高油比抽油井泵效,增加产量。     

海洋油气开发用水下紧凑型多相分离技术

海底多相分离技术是海洋油气开发中海底处理技术的核心,也是水下生产系统的重要组成部分。世界知名石油公司近年来非常重视水下紧凑型多相分离技术,研制开发了多种新型水下紧凑型多相分离技术和设备。介绍了海底立式沉箱类分离器、立式容器类分离器、卧式单根盘管式分离器、立式多管分离器等的结构和工作原理,并介绍了研发历程和相应的工程案例进展。部分侧重于进行油井产出液气-液分离用的技术方案打破了多相分离器设计的传统思维模式,为国内相关人员自主研发紧凑型多相分离技术提供了参考指导。     

新型双管井多功能抽油光杆密封器的研制

研制的双管井多功能抽油光杆密封器采用二级密封方式,主要由抽油光杆扶正保护、纠偏和盘根密封部分组成。其纠偏腔设计以及纠偏装置与密封部分的独特结构,在小井眼双管井位置空间受到限制的条件下,在任意方向上的纠偏量均能达到10 mm,并且不影响对副孔井控装置的装配和作业。现场使用证明,该密封器不仅缩小了体积减轻了质量,还具有耐高温,密封效果好,操作简单,纠偏速度快,造价低,对工作环境适应性强的特点,适用于所有抽油井口光杆密封。     

吐哈油田连续油管技术的应用

连续油管技术广泛应用于油气生产的许多环节,与常规方法相比,具有安全、快速、经济、高效的特点。现文介绍了CT－220型连续油管设备的技术性能和结构特点,概述了连续油管氮气气举、冲洗等技术在哈吐油田的应用情况,并就生产中涉及到的一些安全及操作注意事项予以说明。