大慶油田-機(jī)采井免壓油層洗井技術(shù)

1、機(jī)采井免壓油層洗井技術(shù)1唐偉耿朝暉李立東(大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠摘要:本文對機(jī)采井免壓油層洗井技術(shù)進(jìn)行了比較深入的研究和探討。由于機(jī)采井目前主要的清蠟方式是采用熱洗方式,洗井時(shí)洗井水侵入地層,特別是流動壓力較低的機(jī)采井,對地層造成較大傷害。不僅降低機(jī)采井的有效生產(chǎn)時(shí)率,影響原油產(chǎn)量,也造成機(jī)采井無功能耗的發(fā)生以及熱洗水的浪費(fèi)等問題。針對這些問題本文首先從理論上對機(jī)采井熱洗壓油層問題進(jìn)行定性和定量的分析,機(jī)采井熱洗可導(dǎo)致地層進(jìn)水。通過對67口機(jī)采井進(jìn)行了洗井前后含水變化情況的跟蹤取樣化驗(yàn)看出,綜合含水變化幅度較大,恢復(fù)正常須4至6天。在理論分析和現(xiàn)場實(shí)際跟蹤掌握第一手資料的基礎(chǔ)上,本文提

2、出了機(jī)采井熱洗免壓油層技術(shù)措施。本文提出了兩套技術(shù)方案,并進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn),取得了很好的實(shí)驗(yàn)效果。本文對試驗(yàn)應(yīng)用的情況進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明熱洗前后平均含水基本穩(wěn)定,洗井器起到了防止洗井液侵入地層的作用。實(shí)現(xiàn)了機(jī)采井熱洗免壓油層的目的。因此應(yīng)用機(jī)采井熱洗免壓油層工藝技術(shù),具有十分重要的作用。該技術(shù)具有很好的推廣應(yīng)用前景和使用價(jià)值。Abstract: A deep research and discussion to the technology of well flushing without water invasion to production zone for oil mech

3、anical lifting well, are conducted in this paper. Commonly, the method adapted for wax-clearing is that of hot water flushing, which inevitably, the flushing water will flow back into the production zone, the lower FHP of the well, the more seriously the harm does to the zone, not only causing the l

4、ow effective running time of the lift equipment, but also causing the waste of the power of the equipment and the waste of the large amount of the flushing water. Aimed at the problem mentioned, first all, theoretically, both the qualitative and the quantitative analysis to the problem of well flush

5、ing without water invasion to the zone for mechanical lifting well are made. The sampling test results of WC before and after flushing operation from 67 wells shows that the WC has a big change, and the wells need 4 to 6 days long to retrieve the normal degree. Based on the well site data and the th

6、eoretical analysis, two kinds of technical resolutions to the well flushing without water invasion to production zone for oil mechanical lifting well are presented, as well as ground and down hole tests are completed, which obtaining a very sound effectiveness, indicating that the WC before and afte

7、r well flushing operation has maintained stable, the technology effectively prevents the flushing water from flowing back into the zone, the well flushing without water invasion to production zone for oil mechanical lifting well is realized. Thus applying this technology can play an important functi

8、on in low DHP well flushing operation, it has a broad popularization prospect and application value.主題詞機(jī)采井熱洗免壓油層1 機(jī)采井熱洗壓油層機(jī)理分析當(dāng)機(jī)采井正常生產(chǎn)時(shí),常規(guī)熱洗洗井方式為反洗井,洗井水首先灌入地層,當(dāng)洗井壓力與地層壓力達(dá)到平衡后,洗井水才從油管返回。由于熱洗泵的壓力加油套環(huán)空的壓力和大于地層壓力,導(dǎo)致油層進(jìn)水。1.1洗井水進(jìn)入油層的流量的定性分析根據(jù)達(dá)西定律計(jì)算公式:Q=KA(P靜-P流/L上式中 Q 流量,厘米3/秒K 相滲透率。達(dá)西A -過流斷面面積,厘米2P靜-油層靜壓

9、,兆帕P流 -井筒流壓,兆帕1唐偉:高級工程師,50歲,畢業(yè)院校于大慶石油學(xué)院石油礦場機(jī)械專業(yè),現(xiàn)從事采油工程專業(yè)。L -油層進(jìn)水深度,厘米 -流體動力粘度,厘泊對于流動壓力低的井,當(dāng)油井正常生產(chǎn)時(shí),油層靜壓P 靜在8-12MPa 之間,井筒流壓P 流在1-6MPa 之間,生產(chǎn)壓差P 在1-8MPa 左右,這時(shí)Q 為正值。說明在這個(gè)生產(chǎn)壓差P 的作用下,油層中的油、氣、水從油層中向井底運(yùn)移進(jìn)入井筒。當(dāng)油井進(jìn)行清蠟熱洗時(shí),井筒流壓P 流 在14MPa 左右,由于井筒流壓P 流高于油層靜壓P 靜,使得生產(chǎn)壓差P 為負(fù)值,即P=-5兆帕,這時(shí)Q 為負(fù)值,也就是在這個(gè)生產(chǎn)壓差P 的作用下,使得洗井水侵

10、入油層。同時(shí)洗井水的動力粘度比油層中的油、氣的動力粘度小,所以進(jìn)入油層中的水比油層中的油、氣、水從油層中向井底運(yùn)移的流速要快。1.2洗井水進(jìn)入油層的流量的定量分析每次灌入地層的水量可以按照地層平面徑向滲流達(dá)西公式計(jì)算求得:r /r ln(B P P (Kh 00708.0Q w e 000-=流靜式中: Q 0原油產(chǎn)量,bbl/d; K 相滲透率, m 2;h 地層有效厚度,ft;P 靜油層靜壓, psi;P 流井底流壓,psi;0原油粘度,cP;B 0 原油體積系數(shù),bbl/ bbl ;r e 邊界泄油半徑,m ;r w 井筒半徑半徑,m 。洗井時(shí),井筒壓力P 流大于油層靜壓P 靜,此時(shí)可以

11、看成地層向井底滲流的逆運(yùn)算,即井底向油層滲 “水”。因此,以上 個(gè)別物理量的意義和取值也發(fā)生了變化:Q 0成為日滲水量,0成了水的粘度,取值為1cP ,B 0 成為水的體積系數(shù),取值為1 bbl/bbl ,按照二加井反九點(diǎn)法面積布井方式,每口油井周圍有4口水井,井距為250m=820ft,套管外徑為0.07m=0. 2296ft ,求得該泄油單元的面積為A=1344799ft2, re=(43560A/3.141/2,由 此得到re /rw=594795。油層有效厚度取 6.8m(折算成22.3ft,二次加密井平均滲透率為0.25m 2,洗井時(shí)井底壓力與靜壓的差值為:14-9.24=4.76

12、MPa(1MPa=146psi得到在此壓差下的滲水量為: 594795ln 14676.43.2225000708.0=Q o =1719bbl/ d =273 m 3/d ; 將以上日滲水量折算成4個(gè)小時(shí)的滲水量為45.5 m 3。通過以上計(jì)算,我們看到,每次熱洗時(shí)都會有一部分洗井水進(jìn)入地層,不僅浪費(fèi)能源,同時(shí)還會影響油井3天以上的產(chǎn)量。常規(guī)熱洗每年造成熱水浪費(fèi)近48.6×104 m3。1.3常規(guī)熱洗對機(jī)采井的產(chǎn)量及含水的影響分析通過對67口機(jī)采井進(jìn)行了洗井前后含水變化情況的跟蹤取樣化驗(yàn),從跟蹤取樣化驗(yàn)的情況可以看出,洗井水在洗井時(shí)侵入了地層,造成油井含水急劇上升。熱洗前平均日產(chǎn)液

13、量35.6噸,日產(chǎn)油量4.9噸,綜合含水86.3%;熱洗后平均日產(chǎn)液量35.7噸,日產(chǎn)油量1.1噸,綜合含水96.8%;對比綜合含水上升10.5%,洗井2天后綜合含水恢復(fù)到89.1%,綜合含水變化幅度較大,恢復(fù)正常須4至6天。因此常規(guī)熱洗對于流動壓力低、低產(chǎn)量井的地層傷害非常嚴(yán)重。按每次熱洗影響油井產(chǎn)量3天計(jì)算,平均單井影響油5.5t/d,單井每年因熱洗影響原油產(chǎn)量38.5t,僅薩北開發(fā)區(qū)每年常規(guī)熱洗影響機(jī)采井原油產(chǎn)量6.9×104t。為此,我們從井網(wǎng)、產(chǎn)液量、泵徑、沉沒度四個(gè)方面進(jìn)行具體分析。除了井網(wǎng)對熱洗前后含水變化無太大影響外,產(chǎn)液量、泵徑、沉沒度均對含水有較大影響。產(chǎn)液量在2

14、-30t/d范圍內(nèi)的抽油機(jī)井含水上升了23.7-12.5個(gè)百分點(diǎn),產(chǎn)液量在31-50t/d范圍內(nèi)的抽油機(jī)井含水上升了8.7-8.5個(gè)百分點(diǎn),產(chǎn)液量在50-100t/d范圍內(nèi)的抽油機(jī)井含水上升了8.0個(gè)百分點(diǎn),產(chǎn)液量大于100t/d的抽油機(jī)井含水上升了6.9個(gè)百分點(diǎn)。因此,產(chǎn)液量越高,含水上升的幅度越小,含水恢復(fù)正常也越快,泵徑為44mm的抽油機(jī)井含水上升了23.2個(gè)百分點(diǎn),泵徑為56-57mm的抽油機(jī)井含水上升了10.2個(gè)百分點(diǎn),泵徑為70mm的抽油機(jī)井含水上升了8.4個(gè)百分點(diǎn)。因此,泵徑越大,含水上升的幅度越小,含水恢復(fù)正常也越快。沉沒度為300m以下的抽油機(jī)井含水上升了12.4個(gè)百分點(diǎn),沉

15、沒度為300-500m之間的抽油機(jī)井含水上升了12個(gè)百分點(diǎn),沉沒度為500m以上的抽油機(jī)井含水上升了4.3個(gè)百分點(diǎn)。因此,沉沒度越高,含水上升的幅度越小,含水恢復(fù)正常也越快。通過對以上四個(gè)方面的分析得出:機(jī)采井的沉沒度、產(chǎn)液量、泵徑的值越高影響油越少,對地層損害越小,洗井水進(jìn)入地層越少。也就是說流壓越低,機(jī)采井熱洗時(shí)影響油越多,對地層損害越大,洗井水進(jìn)入地層越多。因此研究一種針對低流壓抽油機(jī)井熱洗免壓油層的工藝技術(shù)極其重要。2 熱洗免壓油層工藝技術(shù)原理根據(jù)理論分析的結(jié)論,造成洗井水侵入地層的原因是機(jī)采井洗井時(shí),熱洗泵的泵壓與井筒的靜水柱壓力之和大于油井的地層靜壓力。只要能使機(jī)采井在洗井時(shí)所產(chǎn)生

16、的壓力不被完全傳遞到油層,使其形成的壓力之和小于油井的地層靜壓力,就可以避免或減少洗井水對油井地層的侵入。因此開展了機(jī)采井熱洗免壓油層技術(shù)的研發(fā)工作。由于機(jī)采井在用井口類型,有和偏心測試井口,分別研制成功了適合250井口的洗井不壓油層技術(shù)管柱和適合偏心井口的可環(huán)空測試洗井不壓油層技術(shù)管柱。2.1 250井口洗井不壓油層技術(shù)管柱2.1.1技術(shù)方案在250井口的洗井不壓油層技術(shù)管柱研發(fā)中,有兩套技術(shù)方案。方案1:熱洗免壓油層工藝管柱主要由皮碗自封式洗井器、篩管、尾管等構(gòu)成。其管柱結(jié)構(gòu)如圖1所示,其聯(lián)結(jié)順序?yàn)槌橛捅谩⑸喜亢Y管、洗井器、下部篩管、尾管。 技術(shù)原理是:當(dāng)油井正常生產(chǎn)時(shí),井液經(jīng)下部篩管、洗

17、井器、上部篩管,進(jìn)入油套環(huán)行空間,在抽油泵上部一定高度形成動液面,抽油泵在一定的沉沒壓力下正常工作。熱洗井時(shí),來自于環(huán)空的洗井液被洗井器的膠筒封隔不能下行,經(jīng)過篩管進(jìn)入閥腔遇單向閥上返進(jìn)入泵內(nèi),達(dá)到清洗的目的。洗井液不能侵入地層。洗井完成后,在泵的抽汲作用下,泵筒內(nèi)壓力逐漸降低,當(dāng)單流閥下部壓力高于上部壓力后,單流閥打開,恢復(fù)正常生產(chǎn)。其關(guān)鍵技術(shù)是皮碗自封式洗井器的研制,該洗井器結(jié)構(gòu)由上接頭、伸縮管、皮碗自封式膠筒、單流閥、下接頭等構(gòu)成。洗井時(shí)皮碗自封式膠筒和單流閥關(guān)閉,封隔油套環(huán)形空間,洗井液通過洗井器上部篩管直接進(jìn)入抽油泵,返回井口,避免洗井液侵入地層;洗井完成后,在抽油泵的抽汲作用下,泵

18、筒內(nèi)壓力逐漸降低,當(dāng)單流閥下部壓力高于上部壓力后,單流閥打開,即可正常生產(chǎn),伸縮管可避免正常生產(chǎn)時(shí),膠筒在套管上隨管柱上下蠕動。該洗井器地面室內(nèi)實(shí)驗(yàn),皮碗自封式膠筒和單流閥在承受上下壓差10Mpa 的情況下,無滲漏現(xiàn)象。方案2:熱洗免壓油層工藝管柱主要由壓縮式膠筒洗井器、篩管、尾管等構(gòu)成。其管柱結(jié)構(gòu)如圖2所示,其聯(lián)結(jié)順序?yàn)槌橛捅?、上部篩管、壓縮膠筒式洗 井器、下部篩管、尾管。技術(shù)原理是:當(dāng)油井正常生產(chǎn)時(shí),井液經(jīng)下部篩管、壓縮膠筒式洗井器、上部篩管,進(jìn)入油套環(huán)行空間,在抽油泵上部一定高度形成動液面,抽油泵在一定的沉沒壓力下正常工作。熱洗井時(shí),來自于環(huán)空的洗井液被洗井器的膠筒封隔不能下行,經(jīng)過篩管

19、進(jìn)入閥腔遇單向閥上返進(jìn)入泵內(nèi),達(dá)到清洗的目的。洗井液不能侵入地層。洗井完成后,在泵的抽汲作用下,泵筒內(nèi)壓力逐漸降低,當(dāng)單流閥下部壓力高于上部壓力后,單流閥打開,恢復(fù)正常生產(chǎn)。其關(guān)鍵技術(shù)是壓縮膠筒式洗井器的研制,該洗井器結(jié)構(gòu)由上接頭、伸縮管、活塞、壓縮機(jī)構(gòu)、壓縮膠筒、單流閥、下接頭等構(gòu)成,當(dāng)洗井器按設(shè)計(jì)管柱下入油井預(yù)定深度后,從油套環(huán)形空間打壓6-8Mpa ,活塞在壓縮機(jī)構(gòu)的作用下推動卡簧套向下運(yùn)動,壓縮膠筒,封隔油套環(huán)形空間,卡簧套卡在卡簧座上,當(dāng)外壓降低后膠筒也不會回收。洗井時(shí)單流閥關(guān)閉壓縮式膠筒封隔油套環(huán)形空間,洗井液通過洗井器上部篩管直接進(jìn)入抽油泵,返回井口,避免洗井液侵入地層;洗井完成

20、后,在抽油泵的抽汲作用下,泵筒內(nèi)壓力逐漸降低,當(dāng)單流閥下部壓力高于上部壓力后,單流閥打開,即可正常生產(chǎn),伸縮管可避免正常生產(chǎn)時(shí),膠筒在套管上隨管柱上下蠕動。該洗井器地面室內(nèi)實(shí)驗(yàn),壓縮式膠筒和單流閥在承受15Mpa 上下壓差的情況下,無滲漏現(xiàn)象。2.1.2現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)250井口洗井器下井試驗(yàn)37口井,進(jìn)行洗井跟蹤化驗(yàn)對比19口井,熱洗前平均單井日產(chǎn)液33.7t ,日產(chǎn)油2.8t ,綜合含水91.6%;熱洗后平均單井日產(chǎn)液35.6t ,日產(chǎn)油2.7t ,綜合含水92.3%。對比平均單井日產(chǎn)液上升1.9t ,日產(chǎn)油下降0.1t ,綜合含水上升0.7個(gè)百分點(diǎn)。從目前試驗(yàn)情況看,熱洗前后含水基本穩(wěn)定,洗井器

21、起到了防止洗井液侵入地層的圖2壓縮膠筒式洗井技術(shù)管柱作用。(見表1表1 250井口洗井器洗井效果對比表 2.2可環(huán)空測試洗井技術(shù)管柱2.2.1可環(huán)空洗井技術(shù)方案可環(huán)空測試洗井技術(shù)管柱要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能,功能1機(jī)采井在洗井時(shí),洗井器能夠避免或減少洗井液侵入地層;功能2在機(jī)采井正常生產(chǎn)時(shí),泵的沉沒度在400米以下時(shí),小直徑測試儀器能夠順利通過洗井器進(jìn)行測試工作?？森h(huán)空測試洗井技術(shù)管柱要滿足這兩個(gè)功能的難度很大。為了完成可環(huán)空測試洗井技術(shù)管柱的研發(fā),對機(jī)采井正常生產(chǎn)和洗井時(shí)的狀況進(jìn)行了深入細(xì)致的對比研究分析,通過研究分析發(fā)現(xiàn),機(jī)采井正常生產(chǎn)和洗井時(shí)的狀況有3個(gè)較為明顯的變化。變化1:機(jī)采井洗井時(shí)較正常生

22、產(chǎn)時(shí),井筒壓力有明顯的升高;變化2:機(jī)采井洗井時(shí)較正常生產(chǎn)時(shí),井液的溫度有明顯的升高;變化3:機(jī)采井洗井時(shí)較正常生產(chǎn)時(shí),井液的流動方向在洗井器處有所不同,機(jī)采井較正常生產(chǎn)時(shí),井液的流動方向是向上流動,而機(jī)采井洗井時(shí)井液的流動方向是向下流動。根據(jù)這3個(gè)較為明顯的變化,提出了3種技術(shù)方案。技術(shù)方案1:壓力控制式洗井器該洗井器采用低壓腔,低壓腔內(nèi)壓力為0.1MPa,當(dāng)洗井時(shí),在洗井壓力作用下形成壓差,推動活塞上行,膠筒被壓縮封隔油套環(huán)空,洗井液由篩管進(jìn)入油管內(nèi)進(jìn)行洗井,當(dāng)洗井完成后,壓力降低,活塞在膠筒恢復(fù)力作用下下行,即可進(jìn)行生產(chǎn)及測試。技術(shù)方案2:溫度控制式洗井器該洗井器是安裝在泵下部,采用溫敏

23、材料技術(shù),使其能在一定的溫度下變形。下井后,加熱后的洗井液經(jīng)過洗井器后,溫敏材料受熱變形,壓縮膠筒,使其封隔油套環(huán)形空間,洗井液通過洗井通道進(jìn)入泵內(nèi)進(jìn)行洗井。當(dāng)洗井完成后,溫度降低,溫敏材料恢復(fù)形狀,封隔膠筒收縮,即進(jìn)行正常生產(chǎn)、測試。技術(shù)方案3:流量控制式洗井器該洗井器安裝于抽油泵下部,結(jié)構(gòu)采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu),當(dāng)洗井液流過時(shí),洗井蝸輪旋轉(zhuǎn),并帶動蝸桿旋轉(zhuǎn)下行,蝸桿推動膠筒封隔油套環(huán)空,并在同時(shí)洗井通道打開,洗井液進(jìn)入泵筒進(jìn)行洗井。洗井完成后,在生產(chǎn)液作用下,蝸輪反轉(zhuǎn),蝸桿上行,膠筒收縮,環(huán)空打開,即可進(jìn)行生產(chǎn)及測試。從以上三種方案中,優(yōu)選技術(shù)方案1壓力控制式洗井器進(jìn)行研究試制。2.2.2工作原

24、理可環(huán)空測試洗井免壓油層工藝管柱主要由可環(huán)空測試洗井器、篩管、尾管等構(gòu)成。其管柱結(jié)構(gòu)如圖3所示,其聯(lián)結(jié)順序?yàn)槌橛捅谩⑸喜亢Y管、可環(huán)空測試洗井器、下部篩管、尾管。唐偉 耿朝暉 李立東：機(jī)采井免壓油層洗井技術(shù) 其技術(shù)原理是：油井正常生產(chǎn)時(shí)， 可環(huán)空測試洗井 器在沉沒壓力 4MPa 的情況下，洗井器的膠筒外徑保持 在 90mm 不變，可保證環(huán)空測試的進(jìn)行。油井進(jìn)行熱 洗時(shí)，洗井液從油套環(huán)空注入，井筒壓力上升，當(dāng)達(dá)到 67MPa 時(shí)， 低壓腔活塞在洗井液體壓力與低壓腔之間 壓力差的作用下向下運(yùn)動， 并推動滑套下行推動彈簧座 壓縮彈簧， 同時(shí)支承套壓縮膠筒， 膠筒外徑變大封隔油 套環(huán)形空間， 熱洗水則通

25、過上部篩管進(jìn)入洗井器內(nèi)遇單 流閥上返進(jìn)入抽油泵實(shí)現(xiàn)熱洗循環(huán)。 洗井結(jié)束后， 洗井 液在抽油機(jī)抽汲作用下，壓力降低。膠筒的恢復(fù)力，彈 簧恢復(fù)力， 低壓腔內(nèi)的氣體反彈力大于活塞受力后， 活 塞向上運(yùn)動恢復(fù)初始的位置， 密封膠筒收回， 即可恢復(fù) 正常生產(chǎn)。 其關(guān)鍵技術(shù)是可環(huán)空測試壓力式洗井器的研制。 可 環(huán)空測試壓力式洗井器結(jié)構(gòu)由上接頭、 伸縮管、 低壓腔、 彈簧、壓縮膠筒、單流閥、下接頭等構(gòu)成。 洗井器的彈簧的預(yù)緊力可使膠筒在 4 MPa 的情況下 不受壓，使其洗井器的膠筒外徑保持在 90mm 不變，低壓腔使活塞在 67MPa 壓差的情況 下，向下運(yùn)動壓縮膠筒，封隔油套環(huán)形空間，單流閥防止井洗液向

26、下流動進(jìn)入油層。 洗井結(jié)束后，在抽油泵抽汲作用下液面下降，壓力降低，在膠筒及彈簧恢復(fù)力、低壓腔 內(nèi)氣壓力的作用下，密封膠筒收回，即可恢復(fù)正常生產(chǎn)和進(jìn)行測試。 2.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 2.2.3.1 膠筒壓縮距離 L 計(jì)算 膠筒內(nèi)徑 d1=50 mm； 膠筒外徑 d2=90 mm； 膠筒長度 L1=300 mm； 套管內(nèi)徑 D=124.5mm 膠筒體積 V1=L1（d22- d12）/4=3.14×300×（902-502）/4 =3.14×300×（8100-2500）/4=1318800 mm 若膠筒變形后的體積不變 V1=V2=1318800 mm （

27、15500.25-2500） =1318800/40820.785=129.2 mm 所以膠筒壓縮距離 L=L1-L2=300-129.2=170.8 mm；取 L 為 180 mm 2.2.3.2 低壓腔面積 S 低壓腔活塞內(nèi)徑 d3=46 mm；低壓腔活塞外徑 d4=68 mm； S=（d42- d32）/4=3.14（682-462）/4=3.14×2508/4=1968.78 mm 2.2.3.3 在不同沉沒壓力下低壓腔活塞的作用力 F 當(dāng)沉沒度為 2.1MPa 時(shí)，低壓腔內(nèi)外壓差 P=2MPa。 作用力 F=PS=2×1968.78=3937.56N 當(dāng)沉沒度為

28、3.1MPa 時(shí), 低壓腔內(nèi)外壓差 P=3MPa。 作用力 F= PS=3×1968.78=5906.34N 當(dāng)沉沒度為 4.1MPa 時(shí), 低壓腔內(nèi)外壓差 P=4MPa。 2 3 3 抽油泵 篩管 洗井器 尾管 絲堵 圖3 可環(huán)空測試洗井技術(shù)管柱 則 L2=4V1/ （ D2- d12 ） =4 × 1318800/3.14 （ 124.52- 502 ） =5275200/3.14 唐偉 耿朝暉 李立東：機(jī)采井免壓油層洗井技術(shù) 作用力 F= PS=4×1968.78=7875.124N； 當(dāng)沉沒度為 7.1MPa 時(shí), 低壓腔內(nèi)外壓差 P=4MPa。 作用力

29、F= PS=7×1968.78=13781.5N； 當(dāng)沉沒度為 8.1MPa 時(shí), 低壓腔內(nèi)外壓差 P=4MPa。 作用力 F= PS=8×1968.78=15750.2N； 當(dāng)沉沒度為 9.1MPa 時(shí), 低壓腔內(nèi)外壓差 P=4MPa。 作用力 F= PS=9×1968.78=17719.0N； 當(dāng)沉沒度為 11.1MPa 時(shí), 低壓腔內(nèi)外壓差 P=4MPa。 作用力 F= PS=11×1968.78=21656.6N； 當(dāng)沉沒度為 12.1MPa 時(shí), 低壓腔內(nèi)外壓差 P=4MPa。 作用力 F= PS=12×1968.78=23625.4

30、N； 當(dāng)沉沒度為 13.1MPa 時(shí), 低壓腔內(nèi)外壓差 P=4MPa。 作用力 F= PS=13×1968.78=25594.1N； 2.2.3.4 O 形密封圈的摩擦阻力 FO F0=DOBOPC N O 形圈摩擦直徑 DO=68 mm ；O 形圈摩擦寬度 BO=1 mm；摩擦系數(shù)=0.3； O 形密封圈平均接觸應(yīng)力 PC=11 MPa F0=3.14×68×1×0.3×11=704.6N 因?yàn)橛?8 道密封圈，所以 O 形密封圈總的的摩擦阻力為 5636.8N。 2.2.3.5 彈簧的推力 FT FT=KLS N 彈簧剛度 K=40N/ m

31、m；彈簧壓縮行程 LS0=20 mm；LS1=200 mm； 彈簧預(yù)壓力 FT0 =40×20=800N； 彈簧工作推力 FT1=40×200=8000N； 膠筒的恢復(fù)力 2.2.3.6 膠筒的恢復(fù)力 FJ FJ=KJL N 膠筒的彈性剛度 KJ = 11.7 N/ mm（由試驗(yàn)得出） 膠筒的壓縮行程L=180 mm； 膠筒的恢復(fù)力 FJ=11.7×180=2103N； 因?yàn)楫?dāng)沉沒壓力在 3 時(shí)： F=5906.34NFT+8 所以膠筒不受壓縮。 因?yàn)楫?dāng)沉沒壓力在 8 時(shí)： F=15750.2NFT1+8 F0+ FJ=15739.8 N 所以膠筒被壓縮封隔油套環(huán)

32、形空間，沉沒壓力越高封的越嚴(yán)。 2.2.4 環(huán)空測試洗井器室內(nèi)試驗(yàn) 該洗井器室內(nèi)模擬洗井試驗(yàn)，膠筒承上下壓差 4Mpa。 2.2.5 可環(huán)空測試洗井技術(shù)管柱應(yīng)用效果 下井試驗(yàn)可環(huán)空測試洗井技術(shù)管柱 65 口井。 進(jìn)行洗井跟蹤試驗(yàn) 29 口井。 熱洗 34 井次， 熱洗前平均單井日產(chǎn)液 45.9t， 日產(chǎn)油 3.1t， 綜合含水 93.2%； 熱洗后平均單井日產(chǎn)液 48.6t， 日產(chǎn)油 3.0t，綜合含水 93.8%。對比平均單井日產(chǎn)液上升 2.7t，日產(chǎn)油下降 0.1t，熱洗前 后綜合含水基本穩(wěn)定，進(jìn)行環(huán)空定點(diǎn)測試 8 口井，儀器能夠順利通過（見表 2） 。 F0 =6436.8 N 唐偉 耿

33、朝暉 李立東：機(jī)采井免壓油層洗井技術(shù) 表2 項(xiàng) 目 可環(huán)空測試洗井器洗井效果對比表 平均單井日產(chǎn)液（t） 45.9 48.6 2.7 綜合含水（%） 93.2 93.8 0.6 平均單井日產(chǎn)油（t） 3.1 3.0 -0.1 熱洗前 熱洗后 差 值 3 經(jīng)濟(jì)效益分析 3.1 采用該技術(shù)后洗井不壓油層，洗井時(shí)不影響油井的產(chǎn)油量。每年單井按洗井 6 次， 每次洗井可少影響 3 天的原油產(chǎn)量，單井日產(chǎn)油平均 3t，則單井每年少影響原油產(chǎn)量 54t， 102 口井每年少影響原油產(chǎn)量 5508t。 （1）D=5508t （2）M=噸油價(jià)格 1179 元/噸 （3）C=噸油操作成本 499.98 元/噸。

34、 （4）R=研究試驗(yàn)費(fèi)+ 工具費(fèi)用=7.5+（0.12×102）=19.74 萬元 增油創(chuàng)效為S1=D×（MC）R =5508×（1179-499.98）-197400 元=354.31 萬元； 3.2 平均單井每次熱洗節(jié)約熱水 45.5 m ， 每年單井按洗井 6 次， 則每年節(jié)約熱水 546m ， 102 口井節(jié)約熱水 5.57×10 m 。 節(jié)約了采出操作成本：我廠采液操作成本為 26.18 元/m 。 則節(jié)約采液操作成本： S2=26.18×5.57×10 =145.82 萬元； 節(jié)約的熱水水操作成本：我廠熱水操作成本為 10 元/m 。 節(jié)約熱水操作成本： S3=10×5.57×10 =55.7 萬元 總的經(jīng)濟(jì)效益