小井眼采油配套技术的研究及应用

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一104一 石 油机械 CHINA PETROLEUM MACHINERY 2014年第42卷第2期 

..油气田开发工程 

小井眼采油配套技术的研究及应用 

杨勤生 李淑芳 蒋小刚 

(1.中国石化胜利油田分公司临盘采油厂2.胜利油田石油开发中心地质工艺研究中心) 

摘要:临盘采油厂现有小套管井224口,小套管井受小井眼尺寸的限制,杆管泵举升配套工 

艺在生产中暴露出偏磨、提液及分层开采问题。为此,采油厂总结出了“四小”机采配套技术, 

并在此基础上对偏磨、提液及分层开采技术进行了攻关,形成了小井眼防偏磨工艺技术系列、不 同规格小井眼井提液工艺技术系列以及 ̄127.0 mm以下不同规格小井眼封层工艺技术系列。设计 

加工的056.0、070.0 mm小井眼配套管式泵及配套脱接器、泄油器解决了0101.6和 114.3 mm套 

管井的提液问题;小井眼封层工艺先后在 8.4、0101.6和 114.3 mm套管井上进行封层应用试 

验,措施有效率达到100%,取得了较好的增油效果。 

关键词:套管井;小井眼;偏磨;分层开采;配套工艺 中图分类号:TE933 文献标识码:B doi:10.3969/j.issn.1001—4578.2014.02.026 

Research and Application of Supporting Technology 

f0r Slim.hole 0il Production 

Yang Qinsheng Li Shufang Jiang Xiaogang (1.Linpan Oil Production Plant,Shengli Oi eld Company 2.Research Centerfor Geological Technology,Petroleum Development Center of Shengli Oif7钯 ) Abstract:At present Linpan Oil Production Pant has 224 slim-hole casing wells.There are problems with sup— porting technology for rod pump lifting,such as eccentric wear,liquid extract and separate layer 

recovery.Therefore,the plant has summarized the supporting technology which uses“four small”devices,namely 

small tube,small rod,small pump and small coupling.On the basis of this,research focused on eccentric wear, 

extract and separate layer production technology.As a result,three technological series were formed,including slim—hole anti—eccentric wear technological series,extract technological series for slim holes of different specifica— 

tions and layer isolation technological series for slim holes of different specifications below 0127.0 mm.The matc— 

hing 056.0 mm and 070.0 mm tubing pump for slim holes as well as the matching connecting—tripping device and 

oil drain device solve the extract problem with casing wells of 0101.6 mm and 01 14.3 mm.Slim hole layer isolation technology conducted the layer isolation test in casing wells of 098.4 mm,0101.6 mm and 01 14.3 mm respective— 

ly.The efficiency rate reaches 100%.achieving desirable 0il increment effects. 

Key words:casing well;slim hole;eccentric wear;separate layer production;supporting technology 

0 —工一 百 

临盘采油厂现有小套管井224口,其中 

l14.3 mm(4 in)小套管井(内径97 mm)14 

口,套损后下 ̄101.6 mm(4 in)套管的小套管井 

140口,098.4 mm(3 in)侧钻小套管井70口。 受小井眼尺寸的限制,杆管泵举升配套工艺在生产 

中暴露出偏磨、提液及分层开采问题。临盘采油厂 

通过室内试验和现场应用分析,总结出“四小”机 

采配套技术,实现了 114.3 mm套管井和内径82.3 

mm侧钻井内的采油。“四小”,即小管(o60.3 Bin 

平式油管满足1 500 m井深强度要求, ̄60.3 mm加 

厚油管与O60.3 mm平式油管组合满足1 800 

m井深 106 J 石 油机械 2014年第42卷第2期 

2.2.2 ̄56.0 Inn管式泵自旋式脱接器 脱接器由上体和下体2部分组成,结构如图3 所示。上体由上接头、防转销钉和轨道管组成,上 

体接在抽油杆下部。下体由中心杆、轨道套、键 

块、垫片、弹簧和下接头组成,下体接在活塞上。 

l Z j 4 5 6/ 1一上接头;2一防转销钉;3--轨道管;4--中心杆; 5一轨道套;6一键块;7一垫片;8~弹簧;9一下接头。 图3 自旋式脱节器结构示意图 Fig.3 Structural diagram of self-rotating connecting—tripping device 作业对接时上体与下体接触,中心杆进入上接 头内,在轨道管的作用下中心杆的头部被引入轨道 

管和上接头的槽孔内,此时中心杆与上接头之间只 

能做轴向相对运动,不能做相对转动。中心杆头部 

下入槽孔后,上接头的下端面才与轨道套的螺旋轨 道键接触。螺旋轨道槽与键嵌合,由于中心杆与上 

接头不能旋转,而螺旋轨道键与中心杆下行压缩弹 

簧,使弹簧储能,直到中心杆相对转动,在弹簧所 

储能量的作用下轨道套上行,螺旋轨道槽与螺旋轨 

道键相互嵌合产生扭矩,使中心杆与上接头旋转 90。,完成对接,抽油杆就可带动活塞运动抽油。 

脱接时,上提抽油杆脱接器至泵口,泵口内径 

小于脱接器下体中轨道套的外径,轨道套被挡住, 

继续上提,使轨道套压缩弹簧后上行,螺旋轨道键 就会退出螺旋轨道槽。退出时迫使上接头与中心杆 

旋转90。,旋转90。后,中心杆头部与上接头的槽 

孔重合,完成脱接,然后弹簧推动轨道套复位。因 此脱接器可在井内重复对接。 

2.2.3压缩式泄油器 泄油器结构如图4所示。 

1一开泄体;2一上接头;3一外管;4一 密封环;5一滑套;6一弹簧;7一下接头。 图4压缩式泄油器结构示意图 Fig.4 Structural diagram of compressive oil drain device 泄油器外管上开有泄油孔,并由滑套及密封圈 密封。滑套用弹簧支撑,上、下接头内径小于滑套 

内径,因此活塞及其他工具通过泄油器时与滑套不 发生碰撞,故泄油器不会打开,保证作业成功。作 

业时先将抽油杆起出,然后起油管,当油管见液面 

时,将开泄体连同3~5根抽油杆投入油管内,当 

开泄体下落到泄油器外管上部时,由于此处内径 

大,开泄体打开,外形尺寸大于滑套内径,坐落于 

滑套上,在抽油杆重力的作用下压缩弹簧,滑套下 行,露出泄油孔泄油。 

2.3现场应用 0101.6 mm套管井配套056.0 mm泵在X53— 331、L73一C14井进行了应用,取得了日增油5.3 

t、累计增油1 512.1 t的效果。目前2台泵已正常 

运行310 d。 

为解决 114.3 mm套管井(内径97.0 mm) 

的提液问题,对070.0 mm管式泵接头进行改进, 可与 3.0 mm油管连接,并将 3.0 mm油管接 

箍外径由89.0 mm车削为85.0 mm,与 114.3 mm 套管配套使用,同时加工了小直径脱接器(下体 外径57.0 mm)与 3.0 mm油管配套。首先在 

L93一X22井下070.0 mm内连接泵进行试验应用, 取得了日增油3.7 t、累计增油971 t的效果,运行 

450 d后起出检查,泵况仍然正常。 

3 小井眼分层采油工艺技术研究 

3.1 小井眼井分层采油工艺管柱设计 

3.1.1 结构 小井眼分层采油工艺管柱主要由泵挂管柱和分 

层控制管柱2部分组成,分层控制管柱主要由小井 

眼液压丢手工具、小井眼QSA型封隔器组成,结 构如图5所示。 

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2 3 

1一抽油泵;2一小井眼丢手工具;3一小井眼QSA型封隔器。 图5 小井眼分层控制管柱结构示意图 Fig.5 Structural diagram of slim-hole separate layer control string 3.1.2 工作原理 

丢手管柱按设计依次下人井内,下至设计位置