XFQ-102型有杆泵防气装置的研制及应用.pdf

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1、石油机械2010年第38卷第11期CHINAPETROLEUMMACHINERY经验集锦XFQ一102型有杆泵防气装置的研制及应用魏斌(胜利油田分公司采油工艺研究院)摘要低渗油藏渗透率低，生产压差大，液面低造成原油脱气，有相当数量的油井高气油比生产，对有杆泵造成很大影响，甚至气锁，采用内罩式和螺旋式气锚来解决，效果不理想。为此，研发了能够实现油气较为彻底分离的XFQ一102型有杆泵防气装置。该装置主要由上接头、放气阀、螺旋分离总成及沉降分离总成等组成，采用重力分离、螺旋离心分离及重力沉降分离三级分离方式，可针对不同

2、的气油比油井任意延长螺旋分离部分的长度，提高油气分离效率。70余井次的现场应用表明，该装置对气油比在200～400m／t的油井现场应用效果最好。关键词有杆泵防气装置油气分离程时泵腔内压力上升缓慢，游动阀不能及时打开，0引言缩短了排油时间。当气体影响极端严重时，会造成泵腔内气体往复膨胀、压缩，固定阀和游动阀均无随着胜利油田进入中后期开发阶段，低渗油藏法开启，形成气锁。目前油田采用内罩式和螺旋式逐渐成为油田稳储增产的主力阵地。“九五”以来气锚¨来解决此问题，但应用效果不理想。为已发现滨南、胜坨、盐家、富台和大王北等20

3、多此，胜利油田分公司采油工艺研究院于2006年1O个油气田，累计上报探明储量超过2亿t，占同期月研发了能够实现油气较为彻底分离的XFQ一102上报储量的83．5％。型有杆泵防气装置，对于提高有杆泵的充满程度和低渗油藏渗透率低，生产压差大，液面低造成泵效具有重要意义。原油脱气，有相当数量的油井高气油比(70～200ITI／t以上，有的高达2000in／t)生产，对有杆泵1技术分析造成很大影响，甚至气锁。对于抽油泵来说，通常以2种方式工作影响泵的排量：①在下死点开始上1．1结构冲程时，由于泵筒内有气体，抽汲时泵筒压力下

4、降XFQ一102型有杆泵防气装置主要由上接头、缓慢，固定阀不能及时打开，减小了泵的有效冲放气阀、螺旋分离总成及沉降分离总成等组成，结程，同时在吸入过程中气体伴随液体进入泵内，降构如图1所示。下井时，将该装置直接安装在抽油低了每一冲程的产液量；②由于泵腔内含气，下冲泵下部即可。图lXFQ一102型有杆泵防气装置结构示意图1一上接头；2一放气阀；3～扶正接头；4一连接管；5一螺旋分离外管；6__螺旋分离内管；7一变径接头；8一中间接头；9一沉降管；10一下接头。{基金项目：中石化集团公司重点科技攻关项目“深层砂砾岩体油

5、藏开发关键技术”(P115134)中的专题四“深层特低渗砂砾岩体油藏注采工艺技术研究”的部分内容。～78一石油机械20l0年第38卷第11期1．2工作原理1．5主要技术参数XFQ一102型有杆泵防气装置将重力分离、螺最大外径：102iTll'／l；旋离心分离和重力沉降分离有机地结合在一起，利总长度：10m；用油气的密度差异，通过滑脱和离心作用使油气混连接螺纹：73mm(2英寸)平式油管螺纹；合液进行较为彻底的分离。油气分离过程主要分为适用气液比：~<400m／t；以下5个步骤：适用井径：139．7nlI／1(5英寸

6、)以上套管；(1)气泡在套管内随液流上升时，由于油气适用井液粘度：~<400mPa·S(50cc)；密度差，使油气产生滑脱，同时部分溶解气随压力分气效率：60％～90％。降低而析出；(2)气泡在进液孑L附近进行二次分离，当气2试验及现场应用泡到达进液孑L附近时，液流要流向进液孔，流动方向发生改变，气泡上升速度及方向也将改变；2．1室内试验(3)气泡在沉降分离总成环形空问内进行四为了验证XFQ一102型有杆泵防气装置的油气次分离，这时气泡速度是液流下行速度减去上浮速分离效果，开展了室内试验。使用抽油泵抽汲水，度，环形

7、空间有一部分能被分离的最小气泡滞留在在一段时问内测量所抽的液量，用空气压缩机向井环形空间；下液体充气，·在不同气体流量下测产液量。根据液(4)初步脱气后的流体向上进入螺旋分离总量的变化，计算不同气液比条件下的分离效率。依成，含气油流在螺旋分离总成环形空间内旋转流据所测数据绘制了清水介质中气体流量与产液量的动，由于不同密度的流体离心力不同，使聚集的大关系曲线，如图2所示。气泡沿螺旋内侧流动，带有未被分离的小气泡的液体则沿外侧流动，被聚集的大气泡不断聚集，沿内侧上升至螺旋外管与工作外管环形空间顶部，聚集成气帽，经放气阀

8、排出到油套环形空间；(5)其余液体则下行通过螺旋分离总成的中心通道进入泵内。1．3技术特点(1)分离效率高。该防气装置采用重力分离、图2清水介质中气体流量与产液量的关系曲线螺旋离心分离及重力沉降分离3级分离方式，延长通过测量进出口的气体流量，得到防气装置的了油气分离时间，顶部设有排气阀，使分离后的油分离系数曲线，如图3所示。从图3可以看出，该气不再重新混合，