一种新型防气举升工艺在CO2驱油井中的应用.PDF

石油天然气学报 2012年5月 第34卷 第5期 JournalofOilandGasTechnology May2012 Vo1．34 No．5 一 种新型防气举升工艺在 CO2驱油井中的应用 李冬清，孽， (中【n石)油吉林油田分7r公司口l采油工l艺／研．1_丌究院，．吉广1林^Vl＼松原l138000) ， 潘若生 ，张雪婷 一 一… ～ “～ ～ …～ ”… … [摘要]随着 CO 驱油的长期进行，采油井陆续 出现套压、气油比升高等现象，严重影响采油井泵效和产 量，结合现有举升工艺 ，集成应用防气抽油泵 、控套 阀和井下气液分离器工艺 ，形成 了一种新型 防气高 效举升工艺。该工艺具有减少 “气锁”与提高泵效的双重作用，可 以防止停抽时卡泵现象的发生，有效 控制油井套压 ，提高采收率 。现场应用结果表 明，该种工艺适应于 COz驱采油井，并且能够满足油气 比 较高 的油井，具有广泛 的应用前景 。 [关键词]CO。驱 ；防气举升工艺；套压 ；气油比；泵效 [中图分类号]TE355．3 [文献标识码]A [文章编号]1000—9752 (2012)05—0252—02 随着 CO 驱的进行 ，采油井 CO 含量升高 、气油比增加、套压升高，常规举升方式在油气 比大的 油井 中使用 ，油液充满程度差 ，泵效低 ，还往往出现 “气锁”，使抽油泵无法正常工作 ，无法有效保持 和发挥 CO 驱油效果 ，还会发生 “液面冲击”，加速抽油杆柱、阀杆、阀罩、泵阀、油管等井下设备的 损坏。因此 ，提出了一种既能适应高气油比油井 ，又能有效控制套压 、提高泵效的新型防气举升工艺。 新型防气举升工艺设计 针对螺杆泵 、常规抽油泵等举升技术的局限性 ，以及 CO。驱油井套压、CO 含量升高严重影响油 井产量 ，高气油 比等影响油井泵效问题 ，设计形成了 “防气抽油泵+控套阀+井下气液分离器”举升工 艺 ，该工艺能有效控制套压 、减少气锁 ，提高采收率，确保取得较好的举升效果 ]。 1．1 防气抽油泵 防气抽油泵的工作原理是 ：防气泵上行程时，柱塞上行 ，固定阀开启进油 ，上、下游动 阀关闭排 油 ；当柱塞下端离开下泵筒并进人 中空管时 ，中、下腔室连通 ，泵内井液中的气体上升 ，直至上冲程结 束 ；防气泵下冲程时，柱塞向下运动 ，固定凡尔关 闭，游动凡尔打开出油；当柱塞 的上端进人 中空管 时，中空管便与油管连通 ，这时存在于中空管 内的气体上逸 ，同时中空管被井液充满 ，直至下冲程结 束 ，这样便完成了一个抽汲过程 。 防气抽油泵的特点是 ：① 中空管 的设置给泵 内气体开了通道 ，从而增加 了工作筒 内液体 的充满系 数，降低 了泵 内的气油 比，排除了气体 的干扰 ，有利于泵效的提高 ；中空管的尺寸可根据油井的气油比 大小确定 。②柱塞长度大于中空管长度，这样柱塞可以密封中空管 ；柱塞表面喷涂镍基合金 ，没有防砂 槽 的光柱塞。③上下游动阀、固定阀采用耐腐蚀性最好的钴铬钨合金材料 ；泵筒上下压帽、下游动阀总 成、气包总成、固定凡尔总成等所有配件均采用 45 钢调质处理 ，表面镍磷镀 。 1．2 控套阀 控套阀的工作原理是 ：在抽油过程中，当环空套压上升至高于气举阀打开压力时，气体通过气举阀 进入油管，降低油管内流体的密度 ，实现携液举升；当套压低于阀打开压力时，阀关 闭。这样既可使突 破的CO。气能量得到利用 ，又能将套压合理 自动控制在较低的范围内，使系统始终处于动态平衡过程 。 [收稿日期]2o12—04—15 [作者简介]马冬梅 (1984一)，女，2007年大学毕业 ，助理工程师，现主要从事 CO2驱注采工艺研究工作。 第 34卷第 5期 马冬梅等 ：一种新型防气举升工艺在 CO 驱油井中的应用 控套阀的特点包括 ：①不受油井深度的限制 ，注入气可以自上而下逐次通过各级控套阀深入液体内。② 使油管底部 以上 的液体重量变轻 ，降低对油层 的回压 ，保证油井顺利连续生产。 1．3 井下气液分离器 井下气液分离器的工作原理是 ：当油层产 出液进入井筒 ，由于重力作用气体向上流动 ，液体则向下 流动进入油管管柱实现初步分离 ；当经过重力分离后