深层砂砾岩油藏高效举升工艺技术

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1、中国石油大学（华东）工程硕士学位论文第一章前言1.1研究的目的及意义东辛中深层砂砾岩油藏是东辛采油厂产能建设和产量接替的重要阵地。但是，该类油藏属于低孔、特低渗的砂砾岩储层，且层内以及层间非均质严重。其油井投产初期虽具有较高产能，但天然能量不足，产量递减快，需尽快补充地层能量。然而，通过注水对地层补充能量非常困难。开发过程中，油藏已表现出地层能量下降、液面深、原油脱气严重、泵效偏低等不利现象，极大地影响了油藏的高效举升和开发效果。目前，东辛盐22、永920等深层砂砾盐区块，共有抽油机井31口，平均泵深2230m，沉没度850m，平均日液11.1m3，日油6.

2、1t，含水38.4%，泵效34.3%，平均气油比44.3m3/t，最高气油比150m3/t。由于原油气油比高，抽油泵将井筒中的油气水混合物举升到地面的过程中，地层液在井筒流动上升，压力会逐渐下降，地层液中的溶解气会逐渐从液体中析出，由于气体具有很强的膨胀性和压缩性，含气液体进入抽油泵时因气体的膨胀占据泵筒空间，排出液体时因气体的压缩影响抽油泵的排出量，气体影响严重，泵效偏低。针对气体对泵效影响严重的问题，通过对国内外防气工艺调研，共在11口井上试验应用了内罩式防气装置或LZX螺旋罩式沉砂气锚，但应用后泵效提高幅度并不明显。砂砾岩油藏地层能量下降快，气油比高，

3、气锚分气效果差，泵效偏低是制约该类油藏有效开发的主要矛盾。针对开发的不利局面，拟从油井流入动态特征及举升工艺两方面入手研究，提高举升效率。以矿场统计资料分析和单井数值模拟为手段，结合前阶段的研究成果，掌握油藏流体高压物性参数和低渗透油藏油井的油井流入动态特征，为举升方式的优化设计和高效举升奠定基础。以气锚评价和筛选、举升方式选择和优化设计为手段，开展高效举升工艺技术研究，确定油井合理的工作制度，研究开发综合配套工艺技术来提高单井产量，最终实现深层砂砾岩油藏的高效开发。1.2国内外现状东辛深层砂砾岩油藏储层物性差，以低渗透、特低渗透为主，储层连通关系复杂、非均

4、质性严重，地层补充能量非常困难，而且原油气油比较高，气体对泵效影响严重，其高效举升应从建立完善的注采井网、应用高效气锚以及举升设备的优选和优化设计等几方面入手。5中国石油大学（华东）工程硕士学位论文砂砾岩油藏不仅储层物性差、渗透率低，而且油藏内幕结构复杂，缺乏地层对比标志，地层对比难度大。依靠目前的资料无法分清砂体是否连通，无法准确部署注采井网。可从精细储层对比与干扰试井工作，研究储层连通性，进而合理部署注采井网，探索出一套适合于中深层砂砾岩油藏的开采方式，提高此类油藏的开发水平。目前有杆泵主要采取的防气措施主要有两个方面：一是利用各种气锚实现泵下油气分离，

5、降低泵筒内气液比；二是采用特殊结构的抽油泵，实现泵阀的强制启闭的环阀式抽油泵和具有液体补偿腔的液气混抽泵，减小气体对泵的影响，提高泵效。国内采用的气锚主要有以下类型[1]：(1)利用滑脱效应的简单气锚，该气锚采用同心管结构，利用气液密度差异，通过液流的方向的改变实现气液的分离，该气锚分气效率低，适用于气油比小于20m3/t的油井。(2)利用离心效应的螺旋气锚，该气锚采用螺旋结构，利用不同密度流体离心力的不同，使气体聚集延排气孔排至油套环空，可通过增加螺旋圈数，减小螺距；产量越高、气泡直径越大，分气效率越高。适用于气油比50-150m3/t的高产油井，但对于产

6、量低的井由于离心力不足，分气效率偏低。(3)利用捕集效应的盘式气锚，采用集气盘结构，将气泡聚集后利用液流的90°转向时的离心效应，从而实现油气分离，分气效率介于简单气锚和螺旋气锚之间。(4)集中滑脱效应和离心效应的内罩式气锚，其优点是将重力分离与螺旋分离相结合，并加长了重力分离级的长度；从而使气泡在套管环空、装置吸入口处和罩式防气装置的回流空间中实现三级分离。(5)组合双作用油气分离器组合双作用油气分离器让油气混合液在进泵前分离，达到提高泵效和产量的目的。主要由沉降分离总成、螺旋分离总成、排气阀等组成。其基本原理是利用油气的密度差，通过滑脱和离心作用将油气分

7、开。目前可适用于高气液比条件下的举升技术主要有以下几种类型：液气混抽泵技术[2]。在泵体中间有一液体补偿腔能够有效地补偿位于该腔下部泵筒中的液体空缺，从而解决抽油过程中的气锁现象，提高泵效。其工作原理是：上冲程时，气液混合物经固定凡尔进入泵筒；抽汲过程中，下泵筒气体从液体中分离，当柱塞到达上泵筒，换气腔中的液体进入下泵筒，将下泵筒液体上部的气体替换到换气腔处，柱塞再次下行时，下泵筒中充满液体。同时，油管中液体进入换气腔，将气体替换到油管柱中，从而避免了气锁对抽汲效率的影响。5中国石油大学（华东）工程硕士学位论文助流举升技术[3]。该技术是在抽油泵下安装气锚，

8、管柱上部100-200m处安装1-2级气举阀，下井前