混水抽稠油泵的研制与应用

1、混水抽稠油泵的研制与应用表1原油粘温测试数值表表2原油物性分析目前，稠油开采主要使用 螺杆泵、越泵电加热杆、电加热杆和泵上掺水四种主导工艺。螺杆泵 的使用范围在3000mpa.s以内；越泵电加热杆和电加热杆的使用范围 在8000mpa.s以内；泵上掺水的适用范围在6000mpa.s以内。螺杆泵的使用范围太低，只限于低粘度稠油开采使用。越泵电 加热杆和电加热杆的耗电量太大（口耗电1500多kwh）o因此使用 较少，泵上掺水使用较多，它能较好的适应中高粘度的油井。而且还 节电节能。缺点是使用被动掺水方式。受水源和掺水压力的影响较大, 一旦掺水压力变低，水温下降，刮风下雨停电。就常常岀现稠油堵塞 输

2、油管线和稠油反排进入套管，造成稠油井停产。为了克服稠油开采难度大、产量低、费用高、周期短等问题， 研制开发了种混水抽稠油泵，该泵两级结构，使用该泵也可进行泵内 掺水混采，使用水源可以是井口分离的产出水，也可以是地下的含水 层，还可以使用地面输送的高压或低压水：使用该泵还可以根据稠油 粘度调节泵径级别，控制掺水用量，使油水在泵内高压混合达到最佳 的混合粘度，然后将混合液一同排到地面，使用该泵最高可采 loooompa.s粘度的稠油。1稠油的物性特点1原油粘温测试数值胜利油田东辛采油厂 的稠油块主要分布在四矿营十段块。通过对y86c5b与y85-6两口井 原油样品的粘度测试，发现y86c5b井50

3、c时的原油粘度是 12520mpas, 70c时的原油粘度是3240mpa.s； y85-6井50c时的原 油粘度是19451mpa.s, 70c的原油粘度是5632mpa.s.说明两区块原油 的拐点温度在7080c之间（见下表1 ）o 1.2原油物性分析通过做原 油物性分析，发现油包水型乳状液的原油粘度高，一般在 1500050000mpa.s之间，属特、超稠油，密度大、凝固点高、胶质 和沥青质含量高。通常沥青质成分占7-16%左右，胶质成分占 45%55%左右，沥青质和胶质成分占原油总组分的50飞5左右（见 表2）o由于胶质、沥青质在原油中是天然的油包水型的乳化剂，他 们在油水界面上能形成

4、较牢固的乳化膜。为了取得最佳的掺水数值，选用50c的温度。3.2工作原理针对电加热和电热管耗电量大，井筒化学降粘无配套的管网体系等现状，引进使用混水节能抽稠油泵。使用该泵也可 以实现泵内掺水乳化，将油包水的连续流体改变成水包油的分散流 体，从而使流体转相使粘度降低，从而达到开采和举升稠油的目的。混水节能抽稠油泵装置是一种套叠式串联泵抽装置，该泵能同时抽吸地层流入井筒的稠油和掺水管道掺入的水流体，并在泵内高压 混合，增加剪切力，同时通过调节泵的参数改变掺水量，将油包水相 转变成水包油相，将连续的0/稠油乳化流休转化成分散的w/o水包 油流体，从而降低油水混合液的粘度从而达到举升条件，然后再经该

5、泵抽吸举升到地面。混水抽稠泵是一种套叠式串联泵，大泵在上，小泵在下，共同 使用一套柱塞总成，下泵抽吸被分隔的下部稠油。上泵抽吸被分隔的 需要掺入套管的水，并在泵内形成高压混合低粘度的油水混合液，再 经该泵混合液一同抽排到地面。混水抽稠泵在抽油的过程中，环套内水从抽油泵掺水孔处进入 抽油泵内，通过混水阀均匀的与产出液混合。降低原油的粘度，改善 原油的流动性。3.3功能特点该工艺与其他稠油开釆工艺相比，施工丁艺简单, 容易掌握，而且投入费用相对较低。使用范围广，能解决loooompa.s以内稠油的提升问题，与 使用越泵电加热泵、电加热杆相比，在同样产液情况下节电1000多 度。掺入的水流体对柱塞做

6、功，可降低抽油机的载荷，能降低抽 油机电机的耗电量。该泵有泄油器环保功能，当柱塞提出泵筒可自行泄油该泵有两 套相对独立的抽吸系统，采用泵内掺水混排工艺，比使用电加热流动 阻力降低幅度大，泵凡尔漏失量小、产稠油量高。该泵能随时停井保养抽油机，并且稠油不会反排到套管中，比 泵上掺水优越的多。混水抽稠油泵能适应高稠油混水开采，又可用于压羌大、千扰 严重、可封隔的不同层段的油层进行二级同时开采。3.4使用条件（1）油井要求固井质量合格，无套管变形和套管 外窜漏现象；油井含砂量矣2%,如含砂2%须采用防砂措施； 具有掺水条件。3.5注意事项（1）运送泵时要密封包扎，以防杂物进入泵内。运送泵时车上耍设置4

7、6个支撑点，并水平排放，以防造成 泵筒或活塞弯曲。（3）下井油管与抽油杆要千净无杂物。完井油管与抽油杆要丈量准确，核对无误，并查验丝扣完好。下完井油管和抽油杆吋，下放速度要均匀，下入速度每小时 不得超过15根。（6）提防冲距大小按设计要求执行，并做到精确无误。设计与研究公称直径（mm） 969.85/957.15上部连接油管螺纹3 1/2tbg下部连接油管螺纹2 7/8tbg连接抽油杆螺纹cyg22最大外 径（mm） 9107 （7）在短距离人力搬运时，搬运人员最好不少于三人, 并沿全长均匀分布，要轻拿轻放、防止掉落、震坏或碰撞。3.6作业方式将下端连有固定阀的泵筒总成，通过上部油管直 接联接

8、在油管柱下端，随油管柱下到预定的泵挂深度处。将柱塞总成随抽油杆柱下入泵筒内，直至柱塞总成下端面与固 定阀上端面接触，然后上提柱塞，按照常规方法调整防冲距和冲程。 3.7技术参数4混水抽稠油泵的应用混水抽稠油泵现场试验施工6 口, 交井5 口，正在作业1 口，效率达100%,实验取得了良好的实验效 果。y11-4井2008年11月2日下混水节能抽稠油泵施工完开井。 施工后平均日液22.3t,日油39,平均单井日增油l.ot,累计产液 1003.5m3,产油202.5t,平均单井比电加热口节电1660km.h（见表4）。y11-3井2008年11月17日下混水抽稠油泵施工完井。施工后 平均每日液24.2t,日油4.7t,累计产液484.5m3产油141t,平均单井 比电加热节电1020kw.h. 5试验结论（1）稠油开采掺水的影响比较大, 使用射流采油工艺、电热杆工艺、电热管工艺都能较好的解决举升问 题，但是都存在投入大，投资费用高，施工复杂，后续服务时间长等 情况。表4混水抽稠油泵实验效果统计表井号开