摘 要:文章介绍了抽汲排液工艺的原理及技术特点,分析了抽汲排液技术在江苏油田复杂小断块低孔渗油藏排液中的优势.通过对江苏油田抽汲排液技术的现状的分析,提出了抽汲排液工艺的改进措施.
关 键 词:抽汲排液技术;江苏油田;声光报警装置
中图分类号:TE357文献标识码:A文章编号:1009-2374(2012)07-0038-03
目前,随着以低压、低孔、低渗为特征的非自喷井和非自喷层所占的比例逐年上升,试油排液工作量逐年加大,从目前的试油过程来看,排液是其中施工周期最长、工作量最大的一道工序,也是制约试油效率提高的重要因素之一.排液质量的好坏直接影响试油结论和对储层的准确认识.因此,解决了排液问题,可以缩短整个试油周期、提高试油速度,尽早获取真实的地层地质资料,提高油田勘探的整体经济效益.目前,抽汲排液技术在江苏油田应用广泛,近些年随着深抽工艺的引进、电加热技术的应用、抽汲防喷盒的改进等,使得抽汲排液技术有了一定的发展,但仍需改进和提高,以更好地适应勘探开发的需要.
一、抽汲排液工艺
(一)工艺原理
抽汲就是利用专门的抽子(现场常用美式抽子),通过钢丝绳下入井中上下往复活动,下放时液体推动胶筒上移,并通过胶筒与和抽子之间间隙到达胶筒上部,上提时胶筒受其上部液体的重力挤压与油管密封,直至将液体排出井筒,同时在抽子下部产生低压,使油层液体不断补充到井筒中来.
(二)抽汲系统的主要组成部分
抽汲系统主要组成部分有:通井机、钢丝绳、防喷盒、打压泵、防喷管、绳帽、加重杆、抽子、抽子胶筒、天车、地滑轮等组成.
(三)抽汲排液技术的优点
1.设备简单,只需一台通井机作动力.
2.整套工艺中配置的工具比较简单,主要由抽子总成、加重杆、钢丝绳、井口防喷盒等组成.
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3.操作方便,需要人员少;一般抽汲排液中只需3人即可完成工作,其中有一名司钻来操作通井机、一名场地工负责打压密封防喷盒,并协助司钻观察记号绳,另一名场地工负责观察抽汲出口并计量产量,还可协助司钻观察记号绳.
4.抽汲排液工艺成本较低.由于抽汲排液可以在试油测试管柱内进行,不需要单独下抽汲管柱,而其他排液技术在测试完成后,都需要下相应的排液管柱.抽汲排液工艺只有一台动力车,即通井机,不需要其他辅助车辆配合,投入成本较低,整套工艺中配置的工具比较简单,相对低廉.
5.对地层无伤害.抽汲排液过程中,没有外来液体污染地层,排液中对井底瞬间形成低压,有利于地层流体渗入井筒,有利于疏通泥浆污染带.相对于气举等其他强排液技术,抽汲排液技术降液面平稳,不会对地层造成过大的负压而激动地层,导致地层大量出砂、孔隙被堵甚至坍塌等伤害.
6.排液深度大;目前,江苏油田最大抽汲排液技深度在2950m,这个深度是气举排液、泵排液技术均很难达到的.
7.在低压、低孔渗井的排液上有优势.目前国内常见的试油排液工艺有:汽化水排液工艺、液氮排液工艺、连续油管加氮气排液工艺、地面驱动单螺杆泵排液工艺、纳维泵排液工艺、水力泵排液工艺,这些工艺在低压、低孔渗井的试油排液中都存在缺陷,不能能准确录取地层产能、液性等资料.而抽汲排液技术在低压、低孔渗井的试油排液中,能准确录取地层产能、液性等资料.对于日产量低于0.5m3的井,目前只有采用抽汲排液技术来落实地层情况,而其他排液工艺,如气举排液、混气水排液、泵排液均无法准确落实地层资料,由此可见,抽汲排液技术在低压、低孔渗井的试油排液上优势明显.
二、抽汲排液技术在江苏油田的应用现状
抽汲排液是江苏油田普遍采用的工艺,随着油气勘探向深层、复杂和低渗领域进军,对抽汲排液工艺的要求越来越高,针对这一情况,江苏油田在抽汲排液技术上做了如下尝试:
(一)引进了深抽工艺技术
该工艺主要采用了美国进口胶皮,进口胶皮的主要技术指标:
1.耐腐蚀:耐酸、碱(浓度30%)及硫化物腐蚀.适用于原油中各种化学成分的复杂工况.可以在酸化后排酸中应用.
2.耐温:在200℃的范围内能正常工作.
3.耐磨、漏失量低:压强在30MPa,速度在100~200m/min的工作条件下,能正常工作80000m(来回工作行程),无脱胶.如永38井的第二层抽汲排液中,一副进口胶皮的工作情况是:抽深2900m,动液面2700m,抽次16次,抽出总液量7.6方,抽子来回累计工作行程为92800m.
(二)电加热抽汲排液技术
1.原理.在下试油测试管柱时,将自控温井下加热器敷设在油管外壁,用专用的卡子将其固定在油管外壁上,再用专用油管悬挂器和井口法兰引出井筒,连接到变压器控制柜上的电源上,接通电源后,加热器整体发热,环空液体被加热,通过持续通电加热,使井筒温度始终保持在原油凝固点以上,并通过对地面出口管线的加热保温,保证了原油在抽汲时的流动性,满足了高凝油抽汲的需要.
2.应用情况.电加热抽汲排液技术的应用情况为:堡4井:最大抽汲深度1500m;原油粘度:137.65MPas;原油凝固点41℃;加热平均温度51℃;累计排液总量112.5m3应用效果:良好.堡5井:最大抽汲深度2600m;原油粘度:257.24MPas;原油凝固点42℃;加热平均温度46℃;累计排液总量33.28m3应用效果:良好.邵深1井:最大抽汲深度2900m;原油粘度:2825MPas;原油凝固点48℃;加热平均温度52℃;累计排液总量140.3m3,应用效果:良好.通过多口井的成功应用,标志着该技术已逐步走向了成熟.
3.气动防喷盒.针对抽汲时液压防喷盒不能迅速有效地密封的不足,自行研制了抽汲气动防喷盒.
(1)结构组成.气动防喷盒主要由:活塞、管线、气动开关、弹簧、缸体、密封胶筒、扶正套、气源等组成,其气源来源于通井机气瓶.
(2)工作原理.抽汲时,当抽子上段流体到达气动防喷盒时,司钻只需搬动一下气动开关,通井机蓄能气瓶里的压缩空气可在1~2s内迅速作用在密封活塞上部,使其迅速下行压缩胶皮,胶皮受压后抱紧钢丝绳,实现瞬间密封;抽子下放时,再将气动开关搬回即可实现瞬间卸压,防喷盒内胶皮回位.
三、抽汲排液技术的改进措施
(一)改进地滑轮的固定位置
目前,在抽汲排液现场,地滑轮一般固定在井架大腿上、套管升高短节上,或固定在钻台支撑腿上.将地滑轮固定在井架大腿及钻台支撑腿上存在安全隐患,将地滑轮固定在套管升高短节上不够规范.因此,我建议采用挖地锚坑浇筑水泥来固定地滑轮.在水泥基墩上做一套能自由拆卸的连接部分与地滑车连接达到快速拆装的目的.
(二)引进声光报警装置
目前,在抽汲排液现场,一般采用尼龙绳卡在抽汲钢丝绳上作记号,这种记号受防喷盒内密封胶筒及卡瓦的严重磨损,使用时间不长,勤换记号又影响抽汲时效和质量,尤其在油井抽汲中,记号绳很容易与原油混贴在钢丝绳上,极难看清,这给夜间抽汲带来极大的安全隐患.因此,急需引进声光报警装置取代尼龙绳打记号的方法.
(三)抽汲设备缺少导绳计量传感装置
目前,在抽汲排液现场,通井机没有排绳器,仍然采用人工排齐钢丝绳,其耗时长,效果差,抽深误差大.倘若钢丝绳不能排齐将会引起抽汲绳塌方、打扭、磨损严重的危害.如在堡五井抽汲过程中,当抽子从2600米高速上提至1100米时,抽汲车上的钢丝绳突然塌方,造成抽汲绳的报废,延误了施工周期,增加了生产成本.因此,应该在抽汲车上增加一套导绳计量传感装置.
(四)改进抽汲钢丝绳外观结构
在抽汲排液中影响防喷盒密封性的另一个重要因素是钢丝绳的外观结构,由于钢丝绳由六股钢丝捻制而成,其股与股之间有较深的槽,防喷盒内的密封盘根很难完全将这些槽保持密封,尤其是含气量较大的油井抽汲时,即使是新换上去的防喷盒密封盘根也不能阻挡气体夹杂原油从这些槽内喷出,这给抽汲过程中的安全环保工作带来极大挑战.因此,应该改进抽汲钢丝绳的外观结构,使其外表面光滑致密,如此才能从根本上提高抽汲作业中的环保工作.
四、结语
抽汲排液技术是目前试油体系中较为简单、经济的排液方式,较好地解决了低渗低产储层排液、定性的技术难题,它不仅能快速排液、求产,还可在一定程度上解除储层的堵塞,该工艺在江苏油田探井试油中的使用率达90%以上,取得了良好的效果.
1.抽汲排液技术适合于江苏油田特点,在低产井排液上占有优势.
2.抽汲排液技术排液量小,定性准确,容易搞清低渗低产层的真实情况.
3.抽汲排液技术设备简易,操作简单.
4.抽汲排液技术投入少、易实现、成本低.
5.深抽工艺与电加热技术的成功应用使抽汲排液工艺应用范围更加广阔.
6.随着勘探程度的加深,随着安全环保工作需求的加大,改进和提高目前的抽汲工艺势在必行.