同心双管水力喷射携砂采油工艺技术的优化应用

陈 锐

(大港油田公司 采油工艺研究院，天津 滨海新区 300280)



同心双管水力喷射携砂采油工艺技术的优化应用

陈 锐

(大港油田公司 采油工艺研究院，天津 滨海新区 300280)

同心双管水力喷射携砂采油工艺参数设计的合理性直接影响着水力喷射泵的工作运行效率。为了解决现场应用过程中存在的动力液排量高、套管掺水量高、泵效低等生产问题，对内外管柱组合、喷嘴喉管直径等工艺参数进行了优化设计，从而有效降低了动力液排量，提高了油井泵效。应用结果表明：优化后的同心双管水力喷射携砂采油工艺技术能够很好地满足油井生产需要。

同心双管；携砂采油；优化设计

由于疏松砂岩油藏出砂严重，水平井、大斜度井及小井眼侧钻井的防砂效果不稳定，油井砂卡、埋频繁，开发效率受到严重影响。为有效解决油井出砂问题，在孔店油田出砂油井试验应用了同心双管水力喷射携砂采油工艺，并取得了较好的应用效果。同时在应用过程中发现，虽然同心双管水力喷射携砂采油工艺能够满足油井携砂要求，但仍然存在油井泵效低，动力液排量高[1,2]等生产问题，一定程度上影响了油井生产效率，增加了油井生产成本。

1 同心双管水力喷射携砂采油工艺原理

同心双管水力喷射携砂采油技术动力液由井口装置、井下动力液管进入水力喷射泵并使其工作，水力喷射泵将含有聚合物和地层砂的地层液吸入泵内，并与动力液混合形成混合液，混合液经井下混合液管柱向上送至井口，排到地面，完成含聚合物溶液和地层砂的地层液开采过程(见图1)。

同心双管水力喷射携砂采油工艺技术，能使井筒近井地带聚集的砂粒在井筒无挡砂装置和不采取地层防砂措施的条件下，将含砂的地层产液以远大于砂粒沉降速度的流速向上通过井下管柱顺利携带至地面，从而有效解决油井出砂难题[3]。

2 工艺参数优化设计

2.1 应用井基本情况

选择油井泵效偏低的孔59-17井，进行工艺参数的优化设计。表1为优化前的油井生产参数。

表1 孔59-17井优化前生产参数表

通过对油井水力喷射泵特性曲线的分析发现：油井无因次质量流量比为0.33，偏小，油井泵效为20.54%，偏低，具体如图2所示。

2.2 参数优化[4-7]

在保证井筒砂粒被顺利携带至地面的前提下，同时满足水力喷射泵以最佳参数运行，即油井泵效最高，同时无因次质量流量比最合理。分别对喷嘴、喉管直径和内外管柱组合进行了优化设计，并对提出的两种优化方案进行了分析。

方案1：采用相同的喷嘴、喉管直径(喷嘴2.59 mm，喉管3.9 mm)组合，换用较小的同心管柱组合73 mm/62 mm油管。

方案2：换用较小管柱62 mm/73 mm油管组合，同时采用喷嘴喉管比更小(喷嘴2.06 mm，喉管3.9 mm)的射流泵。

通过工艺参数优化，从表2和图3分析得出：采用喷嘴直径2.06 mm、喉管直径3.9 mm，内外管柱组合为62 mm/73 mm时，水力喷射泵无因次质量流量比0.31增加到0.81，油井泵效由20.54%提高到25.26%。

表2 水力喷射泵参数优化结果对比表

3 结论及认识

1)同心双管水力喷射携砂采油工艺生产参数设计不合理，将导致水力泵实际工况与最佳效率点存在偏差，影响油井泵效。

2)对于低产液量井，使用内外管柱直径小及喷喉比小的射流泵组合，可在降低动力液排量的情况下有效提高油井泵效。

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Optimized Application of Concentric Double-Tube Hydraulic Pump Sand Carrying Oil Production

CHEN Rui

(Oil Production Technology Institute of Dagang Oilfield, Binhai New Area, Tianjin 300280, China)

The rationality of parameters designed for double-tube hydraulic pump sand carrying oil production affects directly the work efficiency of hydraulic pump. For the scene production problems that existed in the application process, such as high power fluid displacement, casing high mixing water and low pump efficiency, the inside and outside of tube combinations, diameter of nozzle and throat, etc. the parameters of double-tube hydraulic pump sand carrying oil production were optimized and designed, to improve the pump efficiency, reduce the power fluid displacement and achieve well application effect. The application results show that concentric double-tube hydraulic pump sand carrying oil production were optimized and can meet the needs of the oil well production very well.

concentric double-tube; sand carrying oil production; optimal design

中国石油大港油田基金项目(油井举升配套工艺技术研究与应用):20160308

2016-09-12

陈锐(1987-)，男，湖北随州人，工程师，硕士，现从事机械采油新工艺技术研究工作，E-mail:chenrui18@petrochina.com.cn。

TE355

B

1008-9446(2017)02-0008-03