空心环流泵|空心环流泵工艺的技术应用

空心环流泵|空心环流泵工艺的技术应用

    1、前言
    中国石化西北分公司所属塔河六号油田属于稠油区块，其中尤其以西北部难动用储量区块*为典型，油井原油粘度均大于10000mPa·s(50℃),由于井筒流动摩阻损失大，仅依靠地层能量原油无法流至井口。前期针对该区块原油温度敏感的特性，先后试验了热电缆、加热油管、过泵加热等项热采技术，其中S711井（70℃原油粘度34593mPa·s）*大加热功率达到了310kW，TK6051井（50℃原油粘度24500mPa·s）*大加热功率达到了130kW，油井仍然没有能够形成产能。
    通过对热采工艺技术的总结分析，确定了热采技术在西北部难动用储量区块失败的主要原因是由于该区块油藏埋深大（油藏深度大于5500m）、地温梯度偏低（百米温梯2.2℃）、井筒热量散失大，同时油井产能低，油井生产难以形成稳定的温度场。
    对该区块的开采工艺*终定位于掺稀油降粘采油工艺上，该技术能够同时降低井筒流体密度和粘度，从而解决井筒流动摩阻损失大的问题。2005年4月，在TK6051井进行了空心环流泵复合掺稀举升工艺的先导性试验，使停井达一年之久的该井获得了18t/d的稳定产量，为下一步该区块采油技术配套提供了依据，该项技术具有良好的应用前景。

    2、油藏及流体基本特征
    塔河六号油田奥陶系油藏圈闭类型为地层不整合碳酸盐岩岩溶缝洞圈闭。储层的非均质性很强，纵向上储层总体上为被裂缝直接沟通或迷宫式沟通的连通体，局部受致密岩性和充填作用控制存在油气或水的封闭储集体系。纵向上油气主要分布在岩溶孔、洞、缝中，呈连续分布，即中间不夹水层。油藏?始地层压力为61.81MPa/5664m，压力系数为1.09，属正常压力系统；油藏地层温度为129.4℃/5664m，地温梯度平均为2.2℃/100m，属偏低温系统。
    塔河六号油田西北部难动用储量区块受构造特征影响，?油基本属于稠油和特稠油。例如，在50℃、
    60℃、70℃和80℃下，S711井原油粘度分别为320000mPa·s、112776mPa·s、34593mPa·s和12357mPa·s；S741井原油在上述温度下粘度分别为8389mPa·s、3699mPa·s、1380mPa·s和900mPa·s；S661井原油粘度分别为15997mPa·s6799mPa·s、2759mPa·s和1620mPa·s；TK4331井原油粘度分别为16097mPa·s、6499mPa·s、2819mPa·s和1860mPa·s；TK6051井原油粘度分别为24500mPa·s、6800mPa·s、3100mPa·s和1520mPa·s。
    3、空心环流泵复合掺稀举升技术工艺
    该工艺是通过地面掺水流程直接与掺水软管连接，热流体或化学药剂通过井口悬接器进入空心杆内孔，空心杆通过泵上、下?杆与空心环流泵相连，泵下可连接尾管，穿越空心环流泵的空心杆可根据需要加长，并通过抽油杆扶正器定位，从而实现了流体越泵进入泵下油管，与尾管内的稠油充分混合后由空心环流泵抽至地面。通过这一工艺可以大大改善泵口吸入条件，降低原油粘度，同时降低抽油杆应力负荷，保证机泵的正常运行。

    4、空心环流泵复合掺稀举升技术的应用
    2005年4月，对典型稠油井TK6051井进行了空心环流泵复合掺稀举升工艺的先导性试验。

    4.1室内掺稀实验
    所掺稀油粘度为25.53mPa·s、密度为0.8836g/cm3，实验温度30℃。共进行了6组实验，除第1组空白外，第26组掺稀比例(稀∶稠)分别为1：2、1：3、1：4、4：6、3：7；第1组粘度为52000mPa·s，第26组掺稀后粘度分别为3000mPa·s、8310mPa·s、12700mPa·s、1240mPa·s和4250mPa·s；第26组降粘率分别为94.2%、84%、75.6%、97.6%和91.8%。

    4.2现场试验情况
    TK6051井泵下掺稀工艺泵挂深度1357m，采用Ф57空心环流泵，理论排量41m3/d，泵下加尾管一根；抽油杆柱采用D级空心抽油杆，经过强度校核，采用Ф42mm加Ф36mm两级组合，杆柱掺稀深度1370m。
    该井采用泵下掺稀工艺生产以后，掺稀比例采用4∶6，日注入稀油量12t，生产稳定，日产稠油18t/d，地面泵注入压力1.1～1.2MPa，井口温度33℃，井口原油粘度700～800mPa·s，泵效73.2%。试验取得了良好效果，使这口长期关停的特稠油井实现了正常开采，为该稠油区块的整体开发提供了一种有效的新工艺，对于国内外稠油油田的开发提供了新的思路。

    5、结论
    通过空心环流泵复合掺稀举升技术在塔河六号油田的成功应用，得出以结论：
    1.对于稠油及特稠油油田区块，空心环流泵复合掺稀举升技术可以解决稠油入泵困难、流动阻力大、杆柱强度不够等问题，从而保证稠油井的正常开采；
    2.对于供液不足的稠油油井，通过杆柱组合，经强度校核计算，泵挂深度可以达到2100m，从而解决了油井产能低的问题；
    3.该项技术还可以推广应用到泵下掺降粘剂乳化降粘、泵下掺清防蜡剂、泵下掺缓蚀剂等项工艺，综合解决油井结蜡、腐蚀、结垢等问题

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