新型水力泵排液工艺

第28卷第6期石油钻采工艺Vol 28 No 62006年12月OIL dRILLING production technologyDec.2006文章编号:1000-7393(2006)06-0055-03新型水力泵排液工艺聂锴闫成民2朱洪梅3李惠清◆聂瑄王晓梅(1.大港油田钻采工艺研究院,天津大港300280;2,大港油田中成机械制造公司,天津大港300280;3.天津工程职业技术学院,天津300280;4.大港油田公司,天津大港300280)摘要:酸化或压裂是改造油气层措施中常規的也是最有效的方法之一。问题是酸化或压裂结束后,采取何种工艺及时返排出残酸,减少残液二次沉淀对油层的污染。同时常规TCP(油管传输负压射孔)+DS『(地层测试器二联作测试工艺在遇到低压、低渗等非自喷油层时,要想取准油层产能、压力,收集到有代表性产液样品资料,困难很大。针对以上问题,大港油田钻采院研制了新型水力喷射泵,该泵可与酸化、压裂及射孔十测试等工艺配套使用,在实现一趟施工管柱同时完成几项工作的同时,利用喷射泵深抽、连续强排的技术特点,取得了较好效果。关键词:新型水力泵;酸化;压裂;测试;联作管柱中图分类号:357文献标识码:A水力喷射泵由于没有运动件,结构简单、工作可将球篮滑套开关、液压封隔器、变扣接头、泵底靠,较早被作为采油机械使用在油田采油作业中。阀及新型水力喷射泵泵筒(带滑套),一起下人井下近几年来大港油田在对常规水力喷射泵进行改进的预定位置后,反洗井,替液。从油管投球,待球到达基础上,成功地把水力泵转用在压裂、酸化后返排及球篮后,油管加压到设计值液压封隔器坐封,环空加试油领域,完成了酸化与新型水力泵返排联作、压裂压验封,合格后,从油管注酸对目的层进行酸化。挤与新型水力泵返排联作、射孔、测试及新型水力泵排酸完成后投球,待球落入泵底阀座后,油管加压憋开液联作工艺的研究工作,在实现一趟作业管柱同时泵筒上的滑套,投泵芯入位,从油管打入动力液排完成几项工作的同时,利用喷射泵深抽、连续强排的酸,环空返岀的混合液进λ残酸罐收集,待返岀残酸技术特点,取得了较好的现场施工效果。值达设计值时,地面倒换流程,从环空打入动力液,酸化与新型水力泵排液联作工艺把泵芯反洗上来,上提管柱,结束酸化与排液施工。1.2工艺管柱对于受钻井液、完井液污染较严重的井,采用酸酸化与新型水力泵排液联作工艺管柱结构从上化解堵工艺解除近井地带的污染,对恢复、提高该类到下依此为:088.9 mmUPTBG油管挂+变扣接头井的产能是非常有效的措施。但问题是酸化结束+新型水力喷射泵泵筒+泵底阀+变扣接头+液压后,采取何种工艺及时返排出残酸减少酸液二次沉封隔器+球篮滑套开关(图1)。淀对油层造成的污染。大港油田钻采院研究开发了1.3工艺管柱特点酸化与排液联作工艺,并研制了和该工艺管柱配套(1)一趟管柱可同时完成挤酸及排酸2项工使用的新型水力喷射泵、液压封隔器等工具。该工作,缩短了作业工期,减轻了现场工人的劳动强度。艺可一趟管柱同时完成挤酸及排酸二项工作,达到(2)抽吸液面深,返排及时快速,有效地防止了了酸后及时、快速返排残酸的要求,最大限度地减少酸液二次沉淀对油层造成的污染。了酸液二次沉淀对油层造成的污染。(3)与抽汲方式相比新型水力喷射排酸具有明1.1工艺原理显的解堵作用。基金项目:中国石油天然气集圆总公司项目部分研究内容,项目编号:03B4YH中国煤化工CNMHG作者简介:聂锴,1963年生。天津大学机电专业硕士,主要从事试油试采工艺及工具研究工作。电话:022-25948647,E-mil:nickai8888882004@sina.com.石油钻采工艺2006年12月(第28卷)第6期成后,上提管柱,结束压裂与排液施工。②889 mtBE油管挂变扣接2.2工艺管柱新型水力喷射泵泵芯管柱结构从上到下依此为:988.9mm油管挂新型水力喷射泵泵筒(带滑套)泵底阀(投入式)+带有反洗通道的新型水力泵泵筒+泵底阀+封隔变扣接头器(图3)。液压封隔器TBG油管挂H球篮滑套开关新型水力喷射泵泵芯带有反洗通道的新型水力泵泵筒图1酸化与新型水力泵排液联作工艺管柱泵底阀(投入式)1.4酸化、试油排液用新型水力喷射泵结构新型水力喷射泵结构见图2。封隔器目的层上接头背帽出油接头销钉密封衬套滑套下接头图3压裂与新型水力泵排液联作工艺管柱2.3管柱特点(1)一趟作业管柱可同时完成压裂及返排2项工作,缩短了作业周期,减轻了现场工人的劳动强图2酸化、试油用新型水力泵结构度该泵不装滑套时与普通喷射泵一样,可完成排(2)设计新型水力泵工作方式为反循环,可有液工作,加装滑套后即可与酸化构成联作管柱,一泵效防止砂卡封隔器的情况发生。两用;泵工作筒的长度为800mm,比老式的长泵大(3)利用喷射泵深抽、连续强排的技术特点,有为缩短,使施工更加方便;泵芯总长1069mm,大大效地防止了压裂后二次沉淀对油层造成的污染。改善了泵的起下性能;新型水力喷射泵排液方式采2.4水力泵结构用正循环,即动力液从油管打入,地层产液与乏动力压裂水力泵结构如图4所示。液从油套环空返出。喷射泵调参时,反循环即可洗泵筒泵芯出工作泵芯,因此操作简单,起下泵方便。2压裂与新型水力泵排液联作工艺二日一般情况下,压裂措施层原始产能较低,压后能图4压裂用新型水力泵结构依靠自身能量连续自喷的层不足30%,大部分压裂压裂水力泵采用反循环工作方式,可有效防止层必须通过汽化水排液、液氮排液等来完成排液工砂卡封隔器的情况发生;泵筒上带有反洗通道,压裂作。这些常规排液方法不但排液时间长,费用高,而施工中发生砂堵塞,可进行反洗作业,施工安全。且由于施工时泵压高,使井筒液体容易被压入地层,对地层造成伤害。大港油田钻采院研究开发了压裂3TCP+MF+JET三联作测试工艺与新型水力泵排液联作工艺,开发了一套压后能马TCP(油管传输负压射孔)+DT(地层测试器)上连续快速返液的管柱,从而达到了减少地层污染,二联作测试工艺对缩短试油周期、提高测试成功率、最大可能地提高油气产能的目的。降低生产成本起到了积极作用。但在遇到低压、低2.1工艺原理渗等非自喷油层时,要想取准油层产能、压力,收集将封隔器、泵底阀及带有反洗通道的新型水力到有代表性的产液样品资料,困难很大。研究开发泵泵筒一起下入井下预定位置后,反洗井,坐封封隔了TCP+MF(地层测试器)+JET(新型水力喷射器,油管加压验封,合格后,从油管注液对目的层进泵中国煤化工明,该联作测试工行压裂,压裂完成后,投球待落入泵底阀座后,环空艺CNMHG而且达到了在短时加压憋开泵筒上的反洗阀,投泵芯入座后,环空打动间求取到油层产能、压力,收集到有代表性产液样品力液进行排液,混合液从油管返出至残液管收集,完的目的错等:新型水力泵排液工艺3.1设计原理大港对官45-4井、歧413-2井、歧63-1井将射孔枪及其引爆系统、地层测试工具系统与等井进行了酸化和新型水力泵排酸联作施工,共计新型水力喷射泵(泵筒带有滑套)托砂皮碗一起下实施了49井次,成功率100%,通过新型水力泵排入井下预定位置,通过校深使射孔枪对准目的层,坐液达到了负压、快速、连续强排残液的目的,有效防封封隔器,环空加压引爆射孔枪,地层测试器测流压止了油层的二次伤害,提高了解堵效果。和压力恢复,测试完成后,油管加压,打开滑套,投4.2三联作试油泵芯(下挂压力计)进行排液,排出液经地面分离计大港孔104、中102x1、庄海401等井进行了新量系统分离、计量后求取产能,压力计记录地层压型水力喷射泵和射孔、测试构成的三联作施工,共计力,取样器完成最终流体取样。应用了20余井次,成功率为100%,达到了求取低3.2工艺管柱压、低滲油层产能、压力和地层真实样品的目的TCP+MFE+JET三联作测试管柱结构从下到上依此为射孔枪+减震器+筛管+P-T封隔器+5结论激发器+安全接头+震击器+压力计托筒+MFE(1)酸化与新型水力泵排液联作工艺管柱、压测试阀+反循环阀+定位短节+托砂皮碗+泵底阀裂与新型水力泵排液联作工艺管柱与常规的排液工+新型水力喷射泵+油管(图5)。艺相比,具有作业周期短、抽吸液面深、返排及时且解堵效果明显的特点,最大限度地减少了残液二次新型水力喷射泵沉淀对油层造成的污染。(2)设计的新型水力喷射泵与射孔、测试构成托砂皮磅的三联作测试工艺管柱解决了求取低压、低渗油层定位短节产能、压力和地层真实样品资料难的难题,具有较大反循环阀的工程使用价值。AFE测试阀(3)由于联作工艺对管柱的密封性要求较高,温度计托筒所以新型水力泵下井前必须做密封实验,下管柱时操作要平稳,匀速慢下,以免剪钉剪断,滑套打开,造TCP激发器成工艺失败。封隔器筛管参考文献:[1]赵海库,王宁射孔一测试联作工艺的优化设计与研究[J].油气井测试,1999,8(2):67-70.射孔枪[2]朱君.无杆泵采油技术[M].北京:石油工业出版社,图5TCP+MFE+JT联作测试管柱3.3管柱特点[3]沈磊,辜志宏.用于高温高压井可取式封隔器设计问题[J].石油机械,(1)一趟作业管柱可以同时完成射孔、测试和[4]贺遵义。气体射流泵举升工艺及应用[J].钻采工艺排液3项工作,从而缩短了试油工期2000,23(3):47-50(2)有效地防止了压井液对油层的二次污染,减轻了钻井液的第1次污染。(收稿日期2006-07-25)(3)解决了低压、低渗非自喷油层求取资料难(修改稿收到日期2006-11-03)的问题编辑付丽霞〕4现场应用中国煤化工4.1酸化和排酸CNMHG