偏置阀式稠油抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在斜井和稠油井中抽液存在下行阻力大、下行困难和泵效低以及因井斜造成杆柱磨损等严重影响油田正常生产的问题,研制了偏置阀式稠油抽油泵。该抽油泵采用等径刮砂柱塞、球阀弹簧自动复位和偏置进油阀结构,克服了现有液力反馈式稠油抽油泵的缺点和不足,而且具有下行阻力小、进油流道大、流程短、吸入性能好、阀球关闭及时、防砂卡和减磨等特点。500余井次的现场应用表明,该泵比常规泵泵效平均提高5%~10%,检泵周期延长8个月以上。     

长冲程稠油高气油比抽油泵的研制与现场试验

对常规抽油泵和新型抽油泵的结构特性作了分析。分析指出,常规抽油泵对原油中的伴生气和原油粘度特别敏感。在含气量大的油井中,由于气体的影响,导致两个阀开启滞后,影响泵的充满系数;在稠油井中,由于油流阻力过大,导致泵内液体的大量漏失。而新型抽油泵对游动阀系统作了较大的结构改进,从而缓解了常规泵中因气体干拢而形成游动阀开启滞后的程度,减小了气体对泵的充满系数的影响。现场试验表明,新型泵的增产幅度显著提高,适用于稠油高气油比的油井抽汲作业。     

电加热抽稠泵

电加热抽稠泵是将整筒抽油泵和电加热抽油杆结合为一体的抽油泵。当地面供电设备通过电缆使电热杆杆体发热，尾管中的稠油被加热，黏度降低，流动性增加，抽油泵即可抽出稠油。在辽河油田冷３７－１６６井和冷３７－１６８井的现场试验表明，原油黏度分别为ＳＰａ·ｓ和１０Ｐａ·ｓ时，电加热抽稠泵泵效分别达到６４％和７０％，成功地解决了高黏稠油的开采难题。     

稠油蒸汽吞吐井有杆泵变排量抽油技术

稠油蒸汽吞吐井有其独特的生产过程 ,井温的变化会引起原油粘度和产能的变化 ,现有单独的管式泵不能较好地适应这种变化。采用变排量抽油技术能消除因粘度升高造成的不利影响 ,提高泵效、延长油井生产周期、增加周期产油量。本文介绍了这种泵的结构装置和工作原理、变排量时机的选择及变为抽稠油泵时杆柱下行受力计算方法。用CYB44/70变排量抽油泵在单家寺和乐安油田的蒸汽吞吐井进行了现场试验 ,试验证实 ,该项技术延长了油井的抽油周期 ,增加了周期产油量。     

稠油采油工艺的探索试验及应用研究

通过矿场探索试验和应用研究,提出了一套较完善实用的针对原油粘度在８×１０４ｍＰａｓ以下的不同类型稠油油藏的采油工艺方法。这套方法成功地使郑６块、广饶潜山油藏、胜三区东一段等稠油油藏投入开发。用ＨＶＯ降粘解堵防膨技术能有效地解除稠油层的近井堵塞,提高油层渗透率,降低注汽压力和稠油流动阻力;用蒸汽吞吐热力降粘和电热杆加热泵抽技术有效地降低稠油粘度,解决了特、超稠油的井筒举升难题;对于疏松砂岩的稠油油藏,采用ＰＳ稠油防砂工艺,有效地防止了稠油层出砂,延长防砂有效期,增加了稠油产量。     

小直径气砂锚研制与应用

油井防砂及防气技术很多，目前常用的有防气氛，气锚，砂锚及滤砂管等技术措施。文中介绍了一种新型的小直径气砂锚，它不但具有防砂，防气性能，而且还满足油井环空测试，是提高抽油泵泵效，减少抽油泵磨损，延长检泵周期，提高原油产量的一种简单可行的技术措施。     

等径刮砂柱塞防砂泵的研究与应用

在分析常规抽油泵在出砂油井中发生砂磨、砂卡柱塞的机理 ,以及泵不适应出砂油井工况的结构缺陷的基础上 ,创新设计了等径刮砂柱塞抽油泵 ,从根本上消除了砂卡、砂磨柱塞及泵筒的问题。这种改进设计的抽油泵工作原理与常规抽油泵相同 ,但具有 3个方面的独特优势 :( 1)防砂卡、防砂磨特性 ,能最大限度地延长柱塞和泵筒的使用寿命 ;( 2 )自动冲洗砂粒 ,防止砂卡柱塞 ;( 3)与常规泵相比 ,等径刮砂柱塞防砂泵具有明显的技术及性能优势 ,能有效延长油井生产周期 ,节省油井材料费用和作业费用 ,从而有效降低生产成本     

滩海稠油油藏有杆泵开采及配套工艺

由于垦东12块造斜点浅、造斜率大、井斜角大、原油粘度大,普通的有杆泵很难进行正常生产,为此开展了多项配套工艺技术的研究和应用,确保了有杆泵采油工艺的正常运行。有杆泵配套防偏磨技术在新滩油田垦东12块的成功应用,说明有杆泵可以作为滩海稠油油藏海油陆采井的举升方式。其中偏置阀式抽稠泵可在大斜度的稠油斜井中应用;垦东12块目前处于低含水阶段,油井供液充足,皮带机配套连续杆和旋转井口防偏磨技术可减缓油井偏磨,满足垦东12块防偏磨工艺要求;绕丝筛管砾石充填防砂工艺满足垦东12块防砂要求。     

井下防沉降技术在九6区稠油生产中的应用

九6区位于八道湾组油藏,岩性以砂砾岩及泥质砂岩为主,胶结中等,20℃地面脱气原油粘度在150 000~920 000m Pa·s间,原油粘度在平面上差异较大。由于油藏原油性质特殊,粘度较高,产出液在向井口流动的过程中,由于温度降低导致原油粘度大幅度上升,流动阻力增大,原油入泵困难,井筒举升矛盾突出,抽油泵泵效较低,影响油井抽油时率及油藏开发效果。为缓解稠油井举升矛盾突出,泵效普遍较低的现状,在开展抽油泵泵效影响因素分析、杆柱受力分析的基础上,优选并试验了井下防沉降技术,提高单井机采效率,改善油藏开发效果。     

稠油蒸汽添吐井有杆泵变排量抽油技术

稠油蒸汽吞吐井有其独特的生产过程，井温的变化会引起原油粘度和产能的变化，现有单独的管式泵不能较好地适应这种变化。采用变排量抽油技术能消除因粘度升高造成的不利影响，提高泵效、延长油井生产周期、增加周期产油量。本文介绍了这种泵的结构装置和工作原理、变排量时机的选择及变为抽稠油泵时杆柱下行受力计算方法。用ＣＹＢ４４／７０变排量抽油泵在单家寺和乐安油田的蒸汽吞吐井进行了现场试验，试验证实，该项技术延长了油     

稠油水平井油层段电加热工艺技术研究

针对稠油水平井,以提高井筒原油温度,改善原油流动性为目标,结合目前常用的电加热工艺技术,研发出一种稠油水平井油层段电加热工艺,并对工艺中的关键工具进行设计及绝缘试验。根据能量守恒定律,建立了油层段电加热工艺井筒温度场,并对典型井工艺实施进行设计评价。H05井计算实例表明,油层段流体温度由64 ℃加热到105 ℃,井口温度由55.5 ℃提高到84.9 ℃,泵入口温度由60.8 ℃提高到91.3 ℃,泵入口原油黏度由777.3 mPa · s降低到127.8 mPa · s,井筒摩阻由186.2 kPa降低到62.6 kPa。油层段电加热工艺可以明显提高泵入口原油温度,降低原油黏度及井筒摩阻,改善井筒原油流动性。     

华北油田油藏构造边部稠油冷采方法

部署在油藏构造边部稠油井, 当50℃下原油黏度达10 000~40 000 mPa·s甚至更大时,难以正常开采。为此对油藏构造边部稠油黏度的控制因素进行了解析,分析了结构黏度、胶质沥青质大分子、Ni、V、N等杂原子含量对稠油黏度的影响;结合影响机理研制了处理油层降黏剂,并通过径向钻井技术的应用,增大油藏构造边部稠油井泄油面积,现场采用螺杆泵配套同轴双空心抽油杆等开采措施,使15口稠油井得以正常开采,为油藏滚动扩边提供了开发资料。     

稠油活化剂降黏机理及驱油效果研究

稠油降黏冷采是海上油田开发的主要方式,为深入认识稠油活化剂的降黏机理及其在原油黏度为150～1 000 mPa·s的稠油油藏中的应用效果,通过室内物理模拟实验和耗散粒子动力学模拟技术,研究了稠油活化剂对稠油的降黏机理及驱油效果。结果表明,稠油活化剂可提高水相黏度、降低油水界面张力,能有效降低常规可流动稠油的黏度。分子尺度上的研究结果显示,稠油活化剂分子对沥青质聚集体有明显的阻聚-分散效果,其活性基团能增大沥青质芳香盘的层间距和链间距,减小沥青质聚集体堆积高度和堆积层数,削弱沥青质间的相互作用,破坏稠油重质组分聚集结构,分散稠油,从而增强原油流动能力。稠油活化剂的多种机理协同作用使其在室内岩心驱替实验和矿场应用中,均可起到良好的降水增油效果。该研究从分子层面明确了活化剂降低稠油黏度机理,为稠油活化剂现场应用提供理论指导。     

稠油油藏污水活性碱/聚二元复合驱室内试验研究

羊三木油田碱/ 聚驱先导试验存在现场污水配制碱/ 聚二元复合驱体系时出现结垢堵塞地面管线、聚合物严重降解等问题，为此开展了污水配制新型碱/ 聚合物二元复合驱体系研究。采用抗钙镁结垢能力强、降低界面张力幅度大的活性碱与污水聚合物匹配，分析在污水配制条件下，不同碱型与聚合物匹配的驱油能力，以及在原油黏度高达530 mPa·s 时能否继续开展二元复合驱的问题。研究结果表明 :原油黏度为530 mPa·s，污水配制活性碱/ 聚合物二元复合体系溶液黏度为45 mPa·s 时，油水界面张力达到10－3 数量级，活性碱/ 聚合物二元复合驱比纯水驱提高采收率17% 以上；在原油黏度确定及油水界面张力已降至超低值时，超过碱/ 聚二元体系溶液浓度技术临界点后，即使继续增加溶液黏度，采收率也不会大幅度增加。该研究为普通稠油油藏注水开发后期化学驱提高采收率提供了新型有效的技术手段。     

稠油油田出砂地面实时监测技术

疏松砂岩稠油油田储层岩石强度较低,开发时易导致出砂。为了保持油田长期稳产,需要对油井出砂情况进行实时监测。基于振动信号监测技术,研发了一套适用于稠油油田的实时出砂监测系统,采用非置入式加速度传感器测量砂粒撞击管道产生的振动,通过对信号的滤波、时域分析、频谱分析、功率谱分析,建立信号特征与油井出砂之间的关系,实现对油井出砂量的监测。在实验室内搭建了测试平台,采用柴油、水作为流动介质,分别改变砂粒粒度、含砂量、含水率、流速等条件,对监测系统的能力进行测试。测试结果表明,在流体介质黏度小于250 mPa·s 时,系统能实现对44 μm 砂粒的测量。本监测系统在现场8 口井上进行了试验应用,结果表明,系统监测结果与油井实际生产情况一致性较好。稠油油田出砂地面实时监测技术可用于开发井的出砂监测,有利于提高油田管理效果。     

螺杆泵配套同轴双空心抽油杆在稠油开采中的应用

为解决50 ℃地面原油黏度大于10 000 mPa·s的稠油开采难题,依据稠油开采理论,对泽70-9X1等5口稠油井的黏温特性及流变特性进行分析,建立了泽70-9X1井同轴双空心杆循环热水降黏换热模型,分析了循环热水、原油在举升过程中温度分布、原油沿程黏度变化情况,在现场生产实践中将循环水进口温度控制在一定的范围,满足了5口稠油井正常生产,为同类构造边部稠油开采提供借鉴。     

稠油油藏化学驱原油黏度界限数值模拟研究——以胜利油田孤岛东区普通稠油油藏为例

稠油油藏常规注水开发主要面临原油黏度高、储层非均质性强、采收率低等问题。以孤岛油田东区南15-5#站普通稠油油藏化学驱效果为基础,针对胜利油区不同原油黏度油藏条件,与矿场实际动态相结合,建立了化学驱油藏数值模拟模型;通过收集不同原油黏度油藏的高压物性、相渗曲线等开发试验数据,研究不同原油黏度对水驱、化学驱开发效果及注采能力的影响;考虑提高采收率和经济性两方面指标,初步确定适合化学驱的稠油油藏的地下原油黏度界限为500 mPa·s。在合适原油黏度条件下,应用化学驱技术可以提高稠油油藏原油采收率。     

特超稠油油藏蒸汽吞吐数值模拟

蒸汽吞吐是增加稠油产量的一种经济而有效的方法。克拉玛依油田九7区稠油在50℃时,地面脱气原油的粘度为2400～961000mPa·s,平均452029mPa·s,属超稠油油藏。针对克拉玛依油田九7区浅层特超稠油油藏的特点,利用数值模拟方法研究了蒸汽吞吐的主要注采参数。对注汽强度、注汽速度、周期注汽量、注汽压力、焖井时间和蒸汽干度等注汽参数进行了优化计算,推荐了注采参数的优化方案,在此基础上对蒸汽吞吐井的吞吐效果进行了预测,得到了不同周期的周期产油量等。计算结果对于克拉玛依油田九7区特超稠油油藏进行蒸汽吞吐开采具有一定的指导意义。     

稀油作动力液射流泵技术在旅大稠油油田的应用

旅大27-2油田是一个多含油层系,各油组原油黏度差异大。东营组为稀油,地面原油黏度4.8~6.0 mPa.s,适合采用电潜泵开采;而明化镇组稠油油藏地面原油黏度1 052.0~5 369.2 mPa.s,地面原油密度0.968~0.989 g/cm3,常规的电潜泵难以正常开采,若采用常规热采方式开采,将会花费巨大的成本。因此尝试以同一油田的下部东营组稀油作为射流泵的动力液,对上部明化镇两口稠油井选择射流泵试验开采。经对该油田两口稠油井A14h、A15h现场应用,油井产量达到ODP配产,生产稳定。这为该类型油田的后续开发积累了经验。     

稠油油藏水平井泡沫酸解堵技术

为解除稠油油藏水平井钻井和生产过程中产生的近井污染、提高酸化解堵效果,开展了水平井泡沫酸解堵技术研究。以胜利油田郑411西区稠油油藏为研究对象,采用泡沫性能评价试验和近井污染物溶蚀试验筛选了泡沫酸体系配方,采用填砂管携砂试验和泡沫酸黏度试验研究了泡沫酸的携砂、悬砂性能。筛选出的泡沫酸体系发泡体积和半衰期分别为380 mL和450 s,具有很强的溶蚀能力和携砂能力;泡沫最大黏度2 629 mPa·s,砂粒在泡沫酸中的沉降速度可以忽略。该技术在郑411西区应用12井次,生产周期平均延长71 d,周期产油量增加1 080 t。研究结果表明,泡沫酸解堵技术可以有效解除稠油油藏水平井近井地带的污染,大幅提高原油产量。