抽油泵提液倍增器技術(shù)在

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1、第一作者簡介：周勇,1981年生，男，2008年西南石油大學(xué)碩士畢業(yè)，工程師，現(xiàn)從事機械采油節(jié)能技術(shù)研究，電話：09906880545地址：新疆克拉瑪依市工程技術(shù)研究院石油工程所，郵編834000Email：ktyzhouy@petrochina.com.cn抽油泵提液倍增器技術(shù)在新疆油田稠油油藏的應(yīng)用周勇1，李遠亮2，陳新文1，李強1，于會永1（1.新疆油田公司勘探開發(fā)研究院；2.新疆油田公司采油一廠）摘要：稠油油藏在注蒸汽吞吐生產(chǎn)中，由于溫度的降低粘度逐漸增大，造成了流動阻力增大、原油入泵困難、抽油泵泵效降低，影響了抽油井系統(tǒng)效率，增大了能耗。

2、提液倍增器技術(shù)通過混合井中流體、提高流體瞬間線速的方法，降低了流體粘度、減少了磨阻，增加了液體的進泵能力，在六、九區(qū)試點應(yīng)用18口，平均泵效提高4.1個百分點，年累計增液9944噸，節(jié)電4880度。關(guān)鍵詞：稠油油藏提液倍增器結(jié)構(gòu)原理技術(shù)應(yīng)用目前新疆油田稠油井?dāng)?shù)已接近15000口，平均系統(tǒng)效率為11.2%，節(jié)能達標(biāo)率僅為29%，產(chǎn)液量低是造成稠油井能耗高、節(jié)能達標(biāo)率低的主要原因，為降低稠油井能耗，優(yōu)選了抽油泵提液倍增器技術(shù)在六、九區(qū)稠油油藏進行試點應(yīng)用，測試結(jié)果顯示該技術(shù)提液效果明顯，產(chǎn)液單耗下降20%以上。1、六、九區(qū)稠油油藏現(xiàn)狀六、九區(qū)為淺層稠油

3、，油藏中部埋深150～500m，平均含油飽和度64%，原始油層溫度17℃～19.2℃。原油粘度平面差異性大，20℃地面脫氣原油粘度在2000～200×104mPa.s之間。粘溫反應(yīng)敏感，主要采用蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)方式生產(chǎn)。由于原油性質(zhì)特殊，粘度較大，在超稠油注蒸汽吞吐生產(chǎn)中，溫度降低導(dǎo)致原油粘度上升，造成了流動阻力增大，原油入泵困難，抽油泵泵效低，影響了單井生產(chǎn)周期和周期產(chǎn)油量。蒸汽吞吐井泵效調(diào)查顯示，井下抽油泵平均泵效為27.94％，且檢泵周期短，單井產(chǎn)量低。圖1提液倍增器結(jié)構(gòu)示意圖2、抽油泵提液倍增器結(jié)構(gòu)原理提液倍增器安裝在抽油泵底端，從下到上主

4、要由三個部分組成（見圖1），一是防脫氣降阻力篩管、二是螺旋導(dǎo)流器、三是流速變送器。2.1防脫氣降阻力篩管斜孔設(shè)計，降低滑脫損失目前井下常用篩管入口均為直流孔，當(dāng)產(chǎn)出液由不同角度進入直流孔段時，會發(fā)生碰撞，然后改變90°角流向，進入泵筒。在碰撞過程中，產(chǎn)出液分子內(nèi)部氣體脫出，在固定凡爾底部形成氣膜，容易造成氣鎖。當(dāng)固定凡爾打開時，氣體首先進泵，占據(jù)抽油泵大部分空間，使液體進泵量少，影響泵效。同時，因產(chǎn)出液碰撞和改變流向消耗部分能量，加大了滑脫損失，也會影響油井泵效。防脫氣降阻力篩管的進液孔設(shè)計為15°斜角（見圖2），液體進泵不需改變流向，阻力和滑脫損

5、失小，防脫氣，固定凡爾底部不會形成氣鎖。圖2防脫氣降阻力篩管圖3流速變送器2.2螺旋導(dǎo)流器改變流體流態(tài)，降低摩阻原油中的膠質(zhì)是影響原油粘度的主要物質(zhì)，膠質(zhì)含量越高，原油粘度越大。六、九區(qū)淺層稠油油藏產(chǎn)出原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸及粘土等是良好的天然乳化劑，它們極易吸附于油水界面，形成一層穩(wěn)定的W/O粘膜，該粘膜導(dǎo)致油水界面張力增大，并阻止水滴聚集，從而使含水原油粘度增大，油流阻力增加。舉升過程中，由于液體晶核之間、液體與管壁之間的摩擦阻力增大，線速度降低，液體上升速度慢，導(dǎo)致泵效低。圖4螺旋導(dǎo)流器圖5螺旋導(dǎo)油器螺旋導(dǎo)流器采用入口大、出口小設(shè)計，內(nèi)

6、有360°旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流槽（見圖4），當(dāng)混合液進入導(dǎo)流器后，在地層壓力及導(dǎo)流槽的作用下，液體旋轉(zhuǎn)上升，使油、氣、水混合并聚集于小出口。從而改變液體流態(tài)，使原段塞流、環(huán)狀流、霧狀流、層流等經(jīng)過螺旋導(dǎo)流槽后形成混合流。混合后利用油水比重差、氣液密度差降低摩阻，增加液體線流速度，同時，液體旋轉(zhuǎn)后，形成渦流剪切力，將液體中蠟質(zhì)小晶體切碎，降低摩阻。2.3流速變送器提高流體瞬間線速度，加大液體進泵量圖5流速變送器使用前后揚程對比流體力學(xué)試驗中心以油井沉沒度50m，地層壓力0.5MPa，日產(chǎn)液量5t，2?"油管內(nèi)徑（Φ62mm)為過流通道進行室內(nèi)試驗，試驗結(jié)果顯示，

7、在不計各種損失情況下，每分鐘液體揚程只有1.12米；而流速變送器（見圖3）在同等壓力下，經(jīng)無能耗液壓組件，通過反復(fù)變徑，壓能與動能多次轉(zhuǎn)變，可提高液體聚焦力，加快液體瞬間線速度，使液體形成射流,加大了液體沖擊力，液體瞬間線速度（揚程）達到6－9米（見圖5），但流量未發(fā)生變化。抽油泵的固定凡爾開閉時間是一定值，流速變送器通過提高流體瞬間線速度使液體產(chǎn)生射流作用，相當(dāng)于提前打開和延緩關(guān)閉了抽油泵固定凡爾，形成液體射流進泵的效果，加快了液體進泵速度和進泵量，達到了提高泵效的目的。3、現(xiàn)場應(yīng)用自2007年4月起陸續(xù)在六區(qū)、九區(qū)試驗應(yīng)用了抽油泵提液倍增器技術(shù)

8、18井次，統(tǒng)計安裝井前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)（見表1），可看出該技術(shù)提液效果顯著，安裝井累積增液9644t，泵效由措施前的平均30.3