优化液压泵系统提高深层注水效益-【新闻】

编译：马连山郑清国（辽河油田研究院）校对：纪常杰（大庆油田设计院）上驱到砂体顶部的效果会更好好。腿1Elect费电是因为使用了大量的柱tsresd.http://w（下转第46页）要严密监控井下液压泵的工作动态、降低耗电量、提高动力液效能、查找造成泵磨损的原因，而优化井下液压泵送系统就可以降低耗电量和泵维护费用，提高液压泵动力液效能和深层水驱效益。

主题词注水驱液压泵作业成本一、油田概述位于海拔350ft的构造高点，产层为下白垩纪砂岩（位于10650~11500ft），被一厚达100ft的含盐水砂层分为两层，日产油500tbl，初始井底压力为5000lb/in2.该背斜构造具有大量的页岩与砂岩夹层，上覆范围大、埋深的盐侵入体。一次采油在储藏内液体膨胀及含盐水砂岩内少量水驱作用下，产量仅为原始储量的11%.二、二次采油Citronelle油田的二次开米始于1962年水驱先导试验很成功。

迄今为止，约105口井已注入了3X108bbl水。这些砂层均质性高，孔隙度在10% ~16%之间，渗透率在0.5~75md之间。由于砂层间渗透率不同，导致高渗砂层提前出水。液流效率受到砂层间窜流极大的影响。通常，水注入较厚、渗透率较高的砂层，以将油驱向尖灭边缘。然而，就那些油/水界面限定了的砂体而言，注入井定位应尽量靠近这个界面，这样，把油斜向根据这些井筒所穿透砂层中水驱前缘的进展情况，连续关闭与重新开启淡水注入井和生产井。该油田中一典型井筒穿透了8~12个产油砂层，其中有5~6个同时用于生产或注水。目前，对Citronelle油田仍在继续进行研究，以判断水驱前缘的位置、容量置换、7水/油比及水驱效率。

三、液压泵尽管许多井初始产油仅500bbl，但储藏压力仍迅速下降，急需人工开采。但因产层深与流入能力差，油杆泵与气举经试用证明不大实用，喷射泵也因相同原因而被弃用，只有液压泵最为可行。

Citronelle油田各罐区用的是一种开放式的动力液系统，各生产井均采用一种井下双作用液压泵，把产液输送到罐区，这种泵可以反循环到地表加以检修。2%in油管在1bbl/min的循环量下，需66min将该泵从11000ft深处循环至地表。

最大罐区利用三台三罐泵，为12口采油井提供动力液，其每日总输出为7800bbl油，泵压3250lb/in2.井底压力数据表明，井下液压泵在压降时的效率很高。

四、作业成本液压泵是一种成本很高的采油工艺设备，其主要成本构成为电费（21%）与维修费用。为此，可采取下面的措施降低成本优化生产。

1，用电泵和配套电机，以泵入高压动力液，启动井下液压泵。最常见的井下泵为21inX1 44冲程/min，在1800lb/in2的工作压力下，日需动力油量为370bbl.这种泵的最大驱替量为256bbl/冲程，相当于日产液110bbl.要降低液压泵的耗电量，就要使井下泵所需的动力液量和工作压力与地表柱塞泵的泵送能量对应起来，防止动力液浪费。Citronelle油田采用11种不同规格的2）in液压泵和6种不同规格的2in液压泵；大多数井完井段为2%in油管。由于小泵需要的动力液少，压力也低，工作寿命长，维修费用小，故2in泵借助21in适配器就可用于2管，取代21in的液压泵。

液压泵的维修费用占该装置总作业成本的16%.为提高泵效，分析电机末端与泵末端驱替效率，发现造成效率差别大的原因如下：电机末端驱替效率：正常工作效率为65%~95%，动力液泄漏或质量差时在65%以下；泵末端驱替效率：正常工作效率为25%~75%，泵规格过大/泵速过高/产液含固体/井底压力低和/或产液有腐蚀性时在25%以下；如果工作压力比泵空压低100lb/in2，就需要较高的速速或较大尺寸的泵。

为解决动力液质量差的问题，控制维修成本应尽量降低动力液所含固体颗粒。正常含固体颗粒含间层和聚乙烯表层。管端外层剩余部分需要用火焰喷涂，施工人员用丙烷加料喷枪喷射聚乙烯搭接口，使接头的聚乙烯与工厂预制的聚乙烯熔融为一体。最后回填、试压。

整个管道工程总共有5050个接头，这些接头利用三层涂层系统的补口技术进行接头防腐。这项工程已于1998年9月竣工投产。

三层涂层系统提供了优良的腐蚀保护，减少了安装成本。由于这种系统坚固，可避免因搬运而损坏管道涂层，同时也能减少管道阴极保护系统的规模和成本。所产生的效益远远超过了三层涂层系统的额外费用。据估算，三层涂层系统的安装费用将比传统的单层环氧树脂节约15%~18%.在搬运、储存期间以及为适应陡峭坡度和方向变化的弯曲作业过程中，三层系统的损坏程度比单层环氧树脂管道小得多，估计可节约24万美元。三层涂层管道与单层环氧树脂管道不同，它不需要其它的岩石覆盖层隔离岩石，为此可节约覆盖层和安装费18.9万美元。约有70%的管道是在岩石地带铺设而成。由于三层涂层系统坚固，可就近取土及爆破的碎岩石回填，又可节约43万美元。整个管道工程的各项节约总额达86万美元。

八、结论三层PE覆盖层系统在美国、欧洲等国家已有十多年的应用经验，是目前国际上较先进的管道防腐技术。这种三层涂层系统综合了单层环氧树脂和聚乙烯二种涂层的优良性能，提高了涂层系统的抗阴极剥离和附着力的强度，满足最高运行温度（90C）的要求。

三层PE覆盖层系统可按工程的需要进行设计，将管道安装和运行条件与覆盖层系统作为一个整体进行评价，从评价结果可以看出，三层涂层系统最能满足工程的特殊要求，而熔结环氧树脂底漆厚度、粘结剂厚度和聚乙烯表层厚度应按工程的要求加以改变。对于埋地管道而言，三层PE覆盖层系统具有突出的机械保护性能和粘结性能，它能承受因振动和温度变化而引起的土壤移动所产生的应力，能抵抗由尖锐石块作用在管道表面时所产生的冲击应力。

三层PE覆盖层系统的电阻较高，这将大大降低阴极保护系统的安装和维护费用。三层PE覆盖层管道阴极保护的电流密度是，每平方米仅需要几微安培，为此用一台阴极保护整流器就能保护数百公里长的管道。

三层PE覆盖层的这些优点足以使它在世界各国得到广泛的应用。目前，国外一些油田已生产和应用这种三层涂层管达到数百万公里，其涂层的各项性能优良，延长管道的使用寿命。三层结构防腐涂层技术的开发和应用不仅完善了管道的防腐体系，也提高了管道工程的防蚀技术水平和工程质量，值得推广应用。

（上接第40页）其大小不得超过15rtn，含盐量低光分析，发现颗粒主要成分为铁、石英和氯。

因套管老化，套管泄漏问题日益严重，近漏地层未固化层段中，细小砂粒携进储藏液内，腐蚀柱塞泵和降低井下液压泵的效能。而氯可能是通过产液进入动力液，造成生产容器内部锈蚀结垢。所以，清洁容器、保持动力油罐底2ft厚的淡水层可以提高动力液的质量，将氯含量保持在104以下。此外，不停地将淡水注入动力液管线（速度50~100tbl/d），可以促进淡水与原油混合度，降低原油氯含量。

同时，还可向动力油水混合物中加入表面活性剂和破乳剂，去除固体颗粒外覆原油。同时，动力油罐的设计要保证动力油上移速度不超过2ft/h（寒冷地区要更低些）使所含颗粒在重力作用下沉淀。沉淀时间长，泵运行时间就长。可以采用磁性过滤网去掉铁离子，用盐酸除垢。

总之，要定期监控动力油中的固体颗粒含量与水量，及早发现问题，才能降低维护成本。

此外，要利用液压泵保持井筒内液面足够高度，防止过度磨损。同时，要想提高泵效，还应判定出泵在各种生产条件下的吸入压力。将记录仪置于泵深以下处，记录各种泵速下井底静态压力与泵送压力，当井底泵送压力低于300lb/in2时，可认为油井已泵空。为提高产量，应将井下液压泵的位置尽可能靠近射孔井段；同时，按地区及按砂层进行平衡注采有助于保证生产井拥有足够的井底压力。

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