组合人工举升材料new2010.

1、Southwest Petroleum University组合人工举升技术刘永辉副教授问题的提出:油气田开采难度和生产成本日益增加.对人工举升方式 提出了更高的要求国内外大多数油田已相继进入开发中后期，地层产施不断降 低、含水上升、举升深度增加，生产效率不断降低.采油和 排水采气难度和生产成本不断增高；口新开发的油气藏埋深深，流体高含腐蚀性介质，水平井、 定向井、多分支井的大就应用，迫切要求采油和排液釆气工 艺技术向复合型、髙效节能方向发展；:各种人工举升方式逐年改进完善，但对于举升深、井况 和流体性质均复杂的油井和产水气井，在采用节能设备 和优化Southwest Petroleum Un

2、iversity设计后，采用传统单-的举升方式仍不能满足油 气井举升或生产成本的要求。什么是组合人工举升方式组合人工举升方式:以一种举升方式为主，采用另一种举升方式作为辅助系统 大产量：联合举升 超深井：接替举升:宜接将两种举升方式组合形成新泵或新举升工艺气体加速泵 球塞气举组合举升方式克服了单一举升方式的局限性，充分发挥 两种举升方式的优势互补，足常规人工举升方式的补充和发 展，较传统的人工举升方式更能满足高效节能的技术要求。常规气举与潜油电泵系统金nrLworkvalvecan5 叶“FWwrn *LESPWLwork valve生产方式一：衔接式采油潜油电泵与气举衔接式生产正常工作时，电

3、潜泵独立工作，而关闭的气举阀不会产生影 响。潜油电泵故障停机时.打开气举阀，切换至气举采油。气举用于电泵井排液卸载和稳产出砂油井.先用气举举升至出砂量减至最小并稳定后，再 切换为电潜泵举升，避免离心泵出现砂磨.高密度压井液压井的含气油井.直接用电潜泵投产，其所 需电潜泵功率远大于按正常抽汲含气液功率，造成过 载。组合举升时，用气举先进行排液，待稳定后再转入 电潜泵举升。协调性分析泵挂气举注气点越深，管柱中能被气举的液粧越多， 在未达到管柱中最小流梯前，气举效果越好。其注气 深度取决于地面系统的注气压力。与潜油电泵泵挂可 能存在冲突。油管尺寸气举需注入高压气，增加了注气点至井口的流量，摩阻增加，

4、其油管尺寸可能比潜油电泵生产时大。_实例分析QL=1000m3/d, fw=70, GLR=70m3/m3, Lr=3500mPinj=8.8MPa油管尺寸对ESP和GL影响Pinj=8.8MPaLjnj=1650m i：2 I -匕1 -!WorkgroupTJ7500型泵级数86级1二泵挂1700m高产量井含水率对ESP和GL的影响fw=70%fqu%增加注气点深度，GL产量大幅上升1Y厂一. .- _ _ -0 Ljnj=1650mDl=3.15inDt=3.5inD(=4inESPfM=90%fw=99%Ljnj=3000m低产量井油管尺寸对ESP和GL的影响Dt=3.15inD产3.

5、5inDt=4in低产量井含水率对ESP和GL的影响7f9一ESP1-1:二70%fu=90%6=99%_油管尺寸对ESP和GL影响 _气举的举升能力小于电泵。由于产液含水高，液 体密度大，油管内流压梯度大，在地面注气系 统压力已定的情况下，限制了气体的注入深 度，从而影响气举效果；也因为产液含水高， 气体的滑脱大，携液能力减弱。油管尺寸对两套系统的影响是致的。即大油管产量高，小油管产量低，并不存在电泵生产最 佳油管小，而气举生产最佳油管大这样的矛盾 情况。海上大排量电泵气举衔接式生产存在问题：电潜泵检泵周期短（358天）待修时间长（最少需要38人左右） 、平湖油气田为少井髙产特点的油气田工艺

6、创新：在不影响电潜泵正常生产的惜况下，采用气举采油 管柱在上、电潜泵采油管柱在下相结合的“Y”型管柱结 构。在电潜泵需要检修等待作业时,利用同平台上的高 压气源对油井进行气举,以气举采油维持油井生产，由此 、提高平湖油气田的油井开采时率和经济效益。牛产方式二：联合采油潜油电泵与气举联合生产将气体注入到举升管 柱中，注气点以上压力梯 度降低，泵排出压力降 低，使泵举升流体至地面 所需的能量降低，从而减 少了地面与地下设备的规 模，降低了功率耗费，缩 减了基建费用，最终取得 最大经济效益。国外气举+电泵联合举升 _哥伦比亚的Balcon汕田发现于1988年，生产 层位为2956m,溶解气驱，并有薄

7、的水层。1998年实施了四口油井，当年增产原油约542.7m3/do组合举升系统使排出压力降低44%,所需潜油电泵 与马达的级别分别减少33%和67%,比潜汕电泵举 升的动压头减少57%。且当潜油电泵因故停止工作 后，气举仍可采出组合举升系统产量的30%o哥伦比亚的Tello油T1使用了气举与冇杆泵组 合举升工艺，同样取得了良好的经济效益。气举辅助有杆泵举升中原实例应用后日产液 rtl11.9t/d 上升到 25.6Vd,日增油 2 1t/d,泵效由25.6%提高到 46.0%,提高了 20.4%o实例二井口套压咼（1.5MPa5 0MPa 波动），产液量低（22 9t/d）, 采用气举+有杆

8、泵组合举升技术，H 产液 49 9t/d, H 增油 0.5t/d,泵 效由27.0%提高到 57.6%,提高了 30.6%_ 气举辅助产液量对比 _P二.好姬汇组合举升二：潜汕电泵+有杆泵接替举升_潜汕电泵+有杆泵接替举升 _主要部件包括有杆泵、电 潜泵及储能器。该系统对有杆 泵和电潜泵无特殊要求，目前 油III所釆用的有杆泵和电潜泵 就能够满足系统需求，同时需 对储能器进行特殊设计，以满 足系统暂时储集液体2）井下管柱结构电 ft电知B入口的需求。rrK_ 潜汕电泵+有杆泵接替举升 _储能器起缓冲和暂时储存液体的作用。根据超深井的产液能力计算，选定复合举升系统故 人举升排量为80m3/do

9、备能群放人外径128mm,内管采 用4)73mm的油管，外管选用4)114油管。为使电潜泵和有杆泵工作协调，将蓄能器的长度选定为约100m。潜汕电泵+有杆泵接替举升储能器液面规律ay= -2AH兀 N cos 2兀NlS、- (I + cos 2zr/7)2v = -HxN sin 2nNtB_ 潜汕电泵+有杆泵接替举升 _3）设计步骤有杆泵一电潜泵复合举升系统主要部件包括有杆 泵、电潜泵及储能器。该系统对有杆泵和电潜泵无特殊 要求，H前油田所采川的有杆泵和电潜泵就能够满足系 统需求， 同时需对储能器进行特殊设计，以满足系统暂 时储集液体的需求。有杆泵和电潜泵之间的设计距离必 须考虑两系统效率

10、的合理利用， 同时保证有杆泵有一定 的沉没压力。问题塔河油田主力油藏为奥陶系储层，埋深 6530m,非均质严車， 主要靠地层能量开采，但随着地层能最的不断衰竭，部分井能最不 足.而目前国内外单一的人工举升深度有限，无法实现进一步深抽 或深举.生产方式井数（口）泵型井数（U）战潦泵挂（m）平均聚挂（m）管式泉60233204286944 mm3728172659抽閥泉1947Q/44mm82682555nim225132510t) )56/38mm82WN)274138/56nim128192819电港泵1350m22797nw60m313506350680tn3735072920KMm3550

11、52874实例产液、产气规律（2009年4月）实例井身结构实例2800rriTf杆泵方案2008.12.16测动液面1780m,计算悬点最人我荷为110.64kN,测 试值为111.7 kN,误差 0.95%；最小载荷 69 04kN,测试值 65 7 kN,谋差5.08%.实例2800嗝油电泵方案采用 Reda 公司 A230 泵需要 367 级实例2800m油电泵+有杆泵方案潜油电泵不同级数时动液面位置液量ESP级以1015202530010001200150018002300IOO7009001200160021002002004(H)70012001800300002007001400

12、当 QL=20m3/d, NESP=100 级，其最大动液面深度 1200m,常规 有杆泵抽油即可满足。实例2800m油电泵+有杆泵方案有杆泵系统设计时，原抽汲参(44mm X 5m X 3min1),泵挂取1600m (拟动液面 1200m)Wmax由 111.7 kN 降为 58.21 kN, Wm佰由 65.7 kN 降为 32.28kN,抽 油实例杆的受力得到了较大程度的改善。实例2800m油电泵+有杆泵方案潜油电泵设计排暈为20m3/d,有杆泵下行程时间为60/3/2 = 10秒，堆积 液虽为20m3/ ( 24X60X60 )X 10=0.002315m3,选用3V2ff作储能器，

13、内径为76mm ,其对应液量增加高度为0.002315m3/(3.14X0.0762/4) =0.51 m0因此设计100m 4)31/2,/油 管储能器不会出现堆积溢出的问题。实例4000rr有杆泵方案地层压力降至 20MPa,生产压差 10MPa 时，产液量为 20m3/d,保 持其它参数不变，其对应动液面为 3350m 实例4000m油电泵方案采用 Reda 公司 A230 泵需要 567 级。实例4000m油电泵+有杆泵方案潜汕电泵不同级数时动液面位置液撤ESP级以、510152025024252700298532443694100197521502425286054192()0145

14、01625190023003085300950110013751825275040045057587513502375实例当 QL=20m3/d, NESP=300 级，其最大动液面深度 1825m,常规 有杆泵抽油即可满足。实例4000rrv油电泵+有杆泵方案有杆泵系统设计时，原抽汲参(44mm X 5m X 3min1),泵挂取2200m (拟动液面 1825m)Wnax=97.53kN, Wmjn=56.79kN,比目前 Lp=2800m 时悬点我荷 小了近20kN,现有 14 型抽油机仍能满足抽油要求。实例方案对比mIMtM人”kNw kNaM“MS2900173宵杆泉280044mi

15、nx$mx3mln14l9Xll20m22x11IOm*25x56Omne.64M油电系A2302S003670姐含举升IMO44nunX5mX3min1 PXl374m* 22X22SKJi323A2J028001000寿油电象A2304006567M但令举升220044mmx5mX3 min1400040电泵有杆泵现场试验电泵有杆泵现场试验2004年8月30日9月8日转CYB 44TH管式泵作业，泵挂2494.23m.2005年7月21日开始注水替油生产。存在问题基础数据地理位置北西306方位.平距933n南西239 方 位.平距1394m.构造位置 艾协克2号构造西買钻井性质开发井钻井井

16、队敢钻6006井队X4585974.124开钻时间2002年6月竹日Y15242466.359完粘时间2003年1月14日H935. 746设计井深5692.00m钻台补心高6.7m完钻井深5520. 00m完井层位MIHM完井井段5446.22 5520. 00m完井方式裸眼完井酸压与否否口供液不足间开生产口后期注水效果差口地层能量低，液面最深达2565m泵效低下(47% )口常规机采工艺适应性差w tI琨需曲拦鎧總翅遇器电泵有杆泵现场试验优化设计脣柱设计（自下而上）：QYDB95-50/ 2500満油电机+保护器+分离S+多级离心泵+变丝+27/8-EUE油伶2根+单流 闻+泄油器+27/

17、8”EUE油管1880m +27/8MEUE X4V/ TBG变扣接头+蓄能装置（内含44mm抽 由泵）+ 蒂能器 + 31/2MEUE 油管1916m+31/2M叹公短节+悬挂器替油电泵泵挂：4000m,管式泵泵挂：2000m电泵有杆泵现场试验现场实施骨柱姑构（ri上而*）KMr具名称普一油补距:urr5 90 17-3IM. 16:-0. 123898 28:及公反书0. 016.39I2油伶T19 263817. 540921 791928 17LL事级离心系.5, 483923.021821. 3多级离心泵5 343028.362011 14掛技.0 83929 1$2012-3 43

18、932 56L,8,5SI7|3M7 177；衢油电机8 43940,963St7 99_内Hr柱給构（OhftjFr I云為TK度 r 匸葆(m) J (m)序9*5乂名称下操 5、5T6 090 04Wa n 82rMH6C 9t5773.77门C44KWC 573 U4&仃*电泵有杆泵现场试验2007年12月31H11：15起抽.抽油机工 作制度5mX3n/mln,电泵频率40H乙 冃前 抽油机工作制度5mx3n/min,电泵频率27HZ小时混合产液稳定在1.3m3/h 49射流泵与有杆泵接替举升现场试验胜利油田桩52 10井油层深度为3248. 63258. 6ra采用有杆泵抽 油， 工作制度为e57mnX1604mX4.2mX8mn b供液不足.采用接替 举升工艺厉，有杆泵工作制度为O57rnnXl650mX4.2mX6rri n S射流 泵下深2250m接替举升使抽油机最大负荷与最小负荷耳值变小，且最大负荷有 较大下降，电机运行电流减小，说明抽油机工作更加平稳节能，同时 油井日产液、日产油增加，增产效果明显。举升产闵VdJ产油Vd最犬取荷kN最小戦荷kN电机电流A有杆泵01.863.0525.6198/69接力举升132.