水力喷射泵采油工艺介绍(塔河)
2．深
井
刘古1井：该井奥陶系油层埋藏深度3697.0 m，油层渗透率(3.8～17.6)×10-3um2。 泵深度3101.19 m ，井下机组采用水力喷射泵，用水作动力液，排液后期，井口 油压30.2MPa时，测得井底流压0.06MPa ,产液量2.1m3/d，证实该井供液能力较 差。水力喷射泵将油井动液面抽至3095m以下，也显示了水力喷射泵适用于深井 抽吸是其它采油机械无法比拟的。 LG15-11井：2003年8月，新疆塔里木油田LG15-11井，利用水力喷射泵掺稀油生 产，泵挂深度达到5539.5米，该井油藏埋深5729.76-5760.00m。该井原油属于高 粘特稠油，光管柱自喷生产时，产液量50-60m3/d，利用水力喷射泵掺稀油生产 后，产液量达到115-135 m3/d，获得良好的经济效益和社会效益。
一、工作原理及结构特点
•工作原理
水力喷射泵是一种应用射流原理工作的非容积泵，即高压流体（动力 液）从油管(或油套环形空间)进入泵内，通过一小尺寸（喷嘴）缩径端面 时，其速度能显著增加，导致压能显著降低，从而在端面周围形成相对 “负压”区，产生抽吸作用，地层液从封隔器下部进入泵内，与动力液经 喉管混合，再经扩散管扩散，逐步恢复压能，该压能完成混合液的举升与 输送，混合液从油套环形空间(或2⅞″、3½″油管)返至地面。
概述
水力泵包括：水力活塞泵、水力喷射泵、水力透平泵等。
水力泵抽油工艺，在国内经过了经过40多年的研究、发展 与应用的历史，目前已经成为成熟的一种采油工艺，从工 艺配套到产品系列化研究，均达到了较高的水平。然而， 由于现场的实际生产情况和油井地层千差万别，为更好的 适应现场实际情况，我们随着现场生产实际情况随时作出 新的设计与改进，以更好的适应现场需要，本着一切为用 户着想，满足生产需求的理念，为生产单位服务，同时也 赢得了客户的信赖与赞扬。例如探井试采，为降低作业成 本而设计的二联作、三联作和四联作等喷射泵试采工艺， 很好的满足了现场需求。 现有其它采油工艺无法开采的特殊井况的油井，利用水力 喷射泵采油工艺取得了很好的应用效果。
•结构特点
射流元件与泵设计为一体，泵本身没有任何运动件；可根据油井工作 状况，液力起泵或捞泵调整参数，调参方便；关键部件采用特殊耐磨材料 制成，使用寿命长，工作的可靠性高，维护费用低；对动力液的质量要求 不高； 依靠液力传递能量， 较易发挥动力液的载体潜能；下入深度“不受 限制”。
二、使用范围
常规稀油井；
3. 斜
井
桩斜138井是水力泵排液施工中斜度最大的井，该井完钻井深2618.65m,自562.99m处开始造 斜,拐点曲率半径为190.74m，最大井斜角62.37°。水力泵下泵深度2280.4m，封隔器采用 Y441型液压封隔器，排液、测压时井下机组采用水力喷射泵，井下取样。
4. 稠 油 井
三、结构示意图及安装方式
各种水力喷射泵结构简图如下
图1
水力喷射泵井正掺生产管柱示意图
水力喷射泵井反掺生产管柱示意图
安 装 方 式
图2
图3
抽油机+喷射泵 复合举升管柱示意图
说明： 在油井地层供液能力一定的情 况下，当抽油机参数确定后，可通 过调节地面水平注油泵的压力，实 现喷射泵与抽油机的匹配问题。
1
喷射泵工作压力下降、动力液 用量增加，产量减少或无 产量。
工作压力缓慢上升、动力液用 量增加、油井产量减少或 无产量。 喷射泵使用寿命短,动力液耗量 先少后多 泵压下降,动力液耗量增加,产 量下降或无产量 动力液量、泵压不变产量减少 泵压迅速上升憋泵动力液很少 或根本打不进动力液 泵压缓慢上升,动力液量增加, 产量减少或无产量
8、耐 温： ≤120℃
五、作业技术要求(据不同安装方式而变)
• 1、油井作业施工步骤 • 2、作业施工注意事项
• 1）为确保作业一次成功，起下管柱必须装好指重表，平稳操作，严禁猛刹猛 放，防止井内落物； • 2）洗井液必须干净，不准落地； • 3）下井工具及油管不能落地，并保持清洁； • 4）封隔器下井前必须详细检查，确保坐封灵活、密封可靠； • 5）下井油管要逐根丈量，并做好记录，下管柱过程中，每个油管接头必须涂 高压厌氧密封脂(或专用密封套)，上满扣并按规定力矩拧紧； • 6）工作筒以上至井口所有油管及短接（用专用油管规逐件逐根通过）必须畅 通完好，油管内不得有锈皮、垢蚀及其它杂质； • 7）封隔器坐封位置应避开套管接箍，并应适当控制座封吨位； • 8）连井口时要求井口流程高压部分20MPa(根据现场确定)，低压部分0.5MPa不 渗不漏，并将顶丝、卡箍、法兰螺栓上全上紧。
胜利油田胜利泵业有限责任公司
编者：张振和
二OO七年七月初稿
二OO九年十一月改
目
录
概述
一、工作原理及结构特点
二、使用范围
三、安装方式及结构示意图 四、主要技术参数 五、作业技术要求 六、泵工作理论分析及相关工作参数的录取 七、常见故障及处理 八、应用 九、存在问题、措施与建议 十、采油工艺对比说明
3．压裂――测试――排液联作工艺
2009年7月吉林油田伊59-3井，采用压裂――测试――水 力泵排液联作工艺。
（三）、高粘特稠超深油井的应用
LG15-11井，该井原油粘度116570mPa•s(70
℃)，自2003年8月应用水力喷射泵（泵挂深度达 到5539.5米）开采以来，获得了良好的经济效益。 该井前期是光管柱自喷掺稀生产，注入稀油120～ 135m3/d，产液量为 55 ～65m3/d。应用水力喷 射泵后，注入稀油95～115m3/d，地层纯产液 110～134m3 /d，取得了良好的应用效果。这说 明：水力喷射泵应用效果与地层供液能力有关。
生产数据： 1)、井口动力液压力Pj 2)、动力液流量Qd 3)、混合液量Qh 4)、油井产液量Qc=Qh－Qd
MPa m3/d m3/d m3/d
七、常见故障及处理
序号 故障现象 1. 2. 3. 4. 可能原因 泵内密封失效 喷嘴磨损 油管漏失 封隔器漏失 消除方法 1、作业检泵 2、作业更换喷嘴 3、作业检泵 4、作业检泵 1、作业起泵更换喷嘴，喉管匹配 2、作业冲砂或控制产液量。 ①作业更换泵筒 ②起泵检查、更换密封 ①起泵检查、更换密封 ②起泵检查、更换喷咀 ①起泵检查、更换喉管 ②提高泵压 ①起泵检查、解堵 ②更换喷嘴 ①起泵更换小尺寸喷咀 ②作业冲砂,防砂或控制产量
（二）、水力泵联作工艺举例：
1．酸化――排液联作工艺
2001年4月大港油田枣102×1井采用酸化――水力泵排液联 作施工工艺。该井完成了利用水力喷射泵排酸、排液工作。
2．射孔――排液联作工艺
2001年11月大港油田王106×1井，采用射孔――水力泵排液 联作工艺。 2002年5月大港油田官25井和女22×1井，采用 射孔――测试――水力泵排液联作工艺。
1）W12-1-A8井，位于南海西部湛江海域，是12-1油田中块的一口 注水井，因注水量未达到规定要求，需实施解堵措施。2001年3月实施 非线性波发生器解堵无效果。2001年3月采用水力喷射泵工艺排液获得 成功。该井水力喷射泵生产201.5小时，排出地层液1137m3。其中用 平台上的泥浆泵作为动力泵驱动喷射泵生产23.5h，动力液压力 20.6MPa，平均产液7.1 m3/h。用平台上的注水管网驱动喷射泵生产 178h，动力液压力13.8MPa，平均产液5.4 m3/h。 庄海4×2井，是大港油田滩海公司海上平台的一口新探井，最大井斜角 32゜，2002年5月实施水力泵排液工艺后获得了较好的效果。排液施工 中直接利用钻杆作为生产管柱将泵工作筒及封隔器下入井内，如图2所示。 泵挂深度1600m，井口油压7.8MPa，产液量110 m3/d，测得泵入口 流压11.7 MPa； 井口油压17.4MPa，产液量162.4 m3/d，测得泵入 口流压9.1 MPa。
图4
图5
四、主要技术参数
1、喷射泵外型尺寸：φ114×2060mm
2、喷射泵质量： 89kg 3、喷嘴直径： 1.6 ~ 5.0
4、喉管直径：2.6 ~ 7.8
5、扬程范围: 0 ~ 2000m 6、排量范围: 0 ~ 200m3/d
7、适用套管规格：≥5 1/2〞
1)王43井，原油粘度12000mPa.s（50℃）。水力泵喷射泵下泵深度2757.65m，井口油压 26MPa时, 产液量16.3m3/d，流压为1.92MPa；井口油压28MPa时, 产液量20.5m3/d，流压为 0.08MPa。通过改变井下泵的工作制度摸清了油井的供液能力，动力液的加热循环起到了重要 的作用。 2)枣102×1井，原油粘度8100mPa.s（50℃），共有油层4层。为了缩短排液施工周期，减少 施工费用，其中两层实施了射孔－水力泵排液联作施工工艺，利用水力泵管柱将射孔枪下至井 下待射孔和测试井段后，进行射孔校深、封隔器座封，然后利用投棒点火或憋压点火方式射孔， 射孔结束，动力液正循环将水力喷射泵送入泵工作筒开始排液。射孔深度1988.85 m,水力泵下 泵深度1870.23m，正常工作时,井口油压20MPa, 产液量13.4m3/d，井底流压3.1 MPa。获得 了较好的效果。该井射孔－水力泵排液联作施工，使射孔、排液管柱一次完成，大大缩短了排 液施工时间，提高了工作效率，节约了作业施工费用。 3)商55-2井，于1999年1月11日完井，原油密度为0.9995-0.9953 x103Kg/m3，粘度为10546 mPa.s（60℃），凝固点为49℃。该井1999年3月，射开S1：1945.0-1961.0，11.62m/2层， 试油，无产液。酸化后日油14.6吨，日水6m3，含水30％，1999.3.10日投产（56泵下至 1355m，36空芯电热杆），日油11.2吨，含水12.5％，动液面1107m；1999年12月，日油 4.8吨，含水45.1％，动液面954m；2000.4.25日检泵（换44泵），2000年12月日油0.5吨， 含水79.2％，动液面965.0m；2001年1月关井，2003年7月检泵（螺杆泵120-36泵）下至 1106.52m，开井后供液不足，分析认为地层堵塞，先后进行热化、酸化解堵。酸化后螺杆泵 GLB120-36下至1000m，开井日液10m3，液面300m左右，开井不到24小时，由于油稠，螺 杆泵电机电流过高，不能正常运行。 2003年9月份，该井采用水力喷射泵采油工艺后，实现了正常生产。
塔河油田基本情况
塔河油田自主创新增效能力增强目前已跨入国内大型油田之列、2007 年人均利润达263万元的西北油田分公司，2008 年新年开局，原油产量再创历史新高。
截至 2 月29 日，累计生产原油95.42 万吨，日产原油15908吨，同比2007年分别增长19.57%和18.60%。
塔河油田勘探开发持续快速发展的秘诀之一就是科技自主创新、降本增效能力不断增强才结出累累果实。
塔河油田的油气生产具有“深、稠、硫化氢含量高，开采难度大”等特点。
其中，有近94％的油藏深度在5400 米的地下。
针对塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏的复杂地质条件，该分公司研究应用了三维缝洞体的地震波形技术、振幅变化率等一系列储层预测技术，建立了地震反射特征数据库，划分出137个缝洞单元。
2007年，塔河奥陶系碳酸盐岩油藏累计探明石油储量 6.58 亿吨，近年来该分公司探明储量以每年约 1 亿吨的速度增长。
为提高油田采收率，该分公司大胆开展技术创新，不断丰富完善具有自主知识产权的塔河油田碳酸盐岩储层预测技术系列，建立了塔河油田缝洞型油藏单元分类标准、单井注水选井、选层标准和综合信息应用平台，油田采收率由14.2%提高17.1%。
近两年来，分公司原油产量以年均60 多万吨的速度递增，占中国石化集团公司增产幅度的80％。
针对塔河油田原油黏度高，比重大，近40%的稠油井无法实现自喷及机抽生产等稠油开采难度大的问题，该分公司经科技攻关，2007年在AD4稠油井成功试用大管径采油管柱生产工艺，使该井原油日产量达到1048 吨，还在13 口稠油井成功推广了这一新工艺，成功解决塔河油田深层稠油开采难题，为稠油井的规模开发创出新路。
使塔河油田超过一亿吨稠油储量得到有效动用。
据2007 年统计，西北油田分公司稠油产量占总产量的56.1%，截至2008 年 2 月底，已累计增油418 万吨。
针对塔河油田85%以上的生产井硫化氢含量大于20 克/ 立方厘米，储层结构复杂，其开发难度在国内无先例。
塔河油田超深井稠油采油工艺评价与优选
自喷井采油工艺 作 为油 田开发 初期 首选 的采 油 工艺 ， 具有 经济 、 管理方便的特点 ， 也是塔河油 田主要 的采油工艺 ， 根据 塔河 油 田油藏的具体特 点 ， 常规 自喷井 开采 的基础 上形 成 了用于 在
高粘原油开采的电热吊杆 自喷井 采油工 艺和掺稀 降粘 自喷 井采
之 间。
掺稀 降粘是通 过油管 或油 套环 空 向井 内注入 稀油 ， 稀油 使 和地层产 出的稠油充分混合 ， 而 降低 稠油 粘度 ， 从 减小井 筒内的 流动阻力 ， 增大油井 的生产压 差 ， 油井 能保 持稳定 自喷 的一项 使
工艺技术 。掺稀原油降粘的关键技 术是如何选择合适的油井 、 最 佳 的掺油 比例及稀油的掺入方式 。 （ ） 井的选择 。在选择掺 稀井 的时候 ， １油 应根 据油井 的地层 压力 、 供液能力 、 原油物性 等参数 进行 选择 。对塔河 油 田的稠油 井来说 ， 应选择含水较低 、 地层供液充 足， 确实是因为油稠导致流 动阻力增大影响生产的油井进行 该项工 艺。在进行 现场实施 之 前必须进 行实验室评价 。 （） ２最佳的掺油 比例 。掺稀油的比例越大降粘效果越好。但 从 产量出发 ， 由于油井状况和掺稀 油方式 不 同， 每一 口井都有一 个最 佳注入量。在最佳注入量 以内时 ， 采油量随注入量的增 加而 维普资讯 来自西 部 探 矿 工 程
２Ｏ Ｏ ６年 增 刊
Ｗ ＩＳ － Ｔ— ＣＨＩ Ｚ ＮＡ ＥＸＰ ＬＯＲＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＮＧ ＲＩ
２ ０ ０６
文 章编 号 ：Ｏ ４ ５ １ （０ ６ 增刊一 ０ ４ ～０ １０ — ７ ６ ２ ０ ） １２ ２
２ 自喷 井 采 油 工 艺
增加 ； 在最佳注入量时 ， 油井 产量最大 ； 注入 量超 过最佳值 时 ， 由 于采出的｝ 合物 中以稀油为主 ， 昆 则油井产量就下降。
水力喷射泵注采一体化工艺技术的研制
22A Da 杆技 2018年•第5期胜利油田某区块地处保护区，转周次数多，占井周期长，严重制约了区 块的开发。
技术人员借鉴有杆泵注采一体化工艺技术，通过注汽前悬挂内管 于丼口、注汽后内管再插入泵筒的方式，解决了注汽时两套管柱受热伸长量 不同的补偿问题，成功研制出水力喷射泵注采一体化工艺技术，为大斜度稠 油井开发探索出一条新恩路。
实践情况表明，工艺现场操作简单，油井生产 效果良好，工艺技术为国内首创。
胜利油田某区块賴东菅市垦利县费河 故道边的滩涂区域，属于黄河口自然保护区 核心位置，油井均为大斜度定向丛式井，油 藏埋深650-1010米，地层疏松，生产中需要 采取防砂方式。
原油属于普通稠油，需采取蒸汽吞吐热采。
受保护区限高及注汽热采要 求，举升工艺优选为水力喷射泵同心管方 式™。
暨先在井中下入外管（混合液管），再在外管中下入内管（动力液管）。
动力液从内管中流入，经过泵筒，与地层产出液混 合后从外管流出。
该工艺可靈测量液面来 获得腿的備情况。
图2水力喷射泵井下结构区块自开发以来，转周次数多，占井周 期长，严重制约了区块的开发。
水力喷射泵 同心管注采一体化采油工艺，就是在蒸汽吞 吐之前下入一体化管柱，赋只需要起 下管柱中的固定阀和泵芯，即可实现油井多 轮次注汽、采油0賊注雜马行采油 好，热能利用率高、转抽简单，X A 劳动 强度低、节约作业工时，减少作业费用、减 少污染，利于环保等优点，非常适合于该区 块区块这样位置敏感、层薄、转周频次高的要求。
1工艺难点与实施思路与非注采化工艺相比，水力喷射泵注采一^化工艺须解决如下两个问题。
(1) 解决由于两套管柱受热伸长量不同的辛唯问题。
(2) 所有工具均能满足注蒸汽时的温度、压力条件。
技术人员认为，上述第2个问题容易实 现，第1个问题存在难度。
他们经过国内外 调研，借艺，财人员提出一个实施思路：在注汽井口上增加内 管悬实现内管悬挂于井口上，其尾 部距栗筒一定距离，转抽时再插入泵筒，则 可有效解决两套管伸长量不同的搬 问题。
塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术
塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术塔河油田是世界著名的碳酸盐岩油藏，一直以来其稠油采油工艺技术备受关注。
本文将对塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术进行探讨。
一、稠油采油技术概述稠油采油技术主要包括传统注水采油、自然驱动采油、热采、化学驱动采油等。
由于塔河油田开采的是碳酸盐岩油藏，因此常规注水采油技术并不适用。
在研究和开发过程中，塔河油田油藏开发采用了多种先进的稠油采油工艺技术，包括热采和化学驱动采油。
二、热采技术热采技术是指通过向油层注入热能，提高油层温度使原油变得粘度较低，以便进行采油。
塔河油田采用的热采技术主要有蒸汽吞吐采油、电加热采油。
1. 蒸汽吞吐采油蒸汽吞吐采油是利用高温高压蒸汽驱动油井生产的采油技术。
在塔河油田，常常采用“一蒸一吞”、“二蒸一吞”、“二蒸二吞”等不同的生产方式。
其中，一蒸一吞是指单井单层进行采油，一般适用于单层稠油。
二蒸一吞是指单井两层进行采油，常用于厚层油藏。
二蒸二吞则是指单井四层进行采油，常用于颗粒度比较细的油藏。
2. 电加热采油电加热采油是利用电加热原理对油层进行取热的技术。
在塔河油田内部，火线电加热管是采油的主要工具。
通过加热管在控制的区域引起油膜温度升高，从而使油粘度降低，达到采汽提高的效果。
三、化学驱动采油化学驱动采油是利用溶油剂的化学作用来提高原油采收率的一种采油技术。
塔河油田采用的化学驱动采油技术主要有聚合物驱油和生物驱油。
1. 聚合物驱油聚合物驱油是近年来塔河油田开展的一种新型化学驱油技术。
该技术采用无机盐和聚合物复合物为驱油剂，通过降低油水界面张力和提高油层渗透率，达到提高采收率的目的。
实际应用结果表明，聚合物驱油技术具有操作方便、稳定可靠、效果明显等优点，已成为塔河油田化学驱油技术的主要发展方向之一。
生物驱油是一种生物学驱油技术。
通过向油层注入具有特殊水解酶和菌种的微生物群落，使这些微生物可以产生一些酶解和代谢产物，使油质变成可流动状态，从而达到增产的目的。
35MPa高压喷射钻井技术在塔河油田的试验
35MPa高压喷射钻井技术在塔河油田的试验我国从60年代初期开始研究喷射钻井理论，70年代初期开始现场应用，成效显著。
1978年全国各油田大力推广喷射钻井技术，在相同地层和参数条件下，喷射钻井比普通钻井速度提高一倍以上。
2001年，中原油田开展了35MPa地面高压喷射钻井尝试试验，与邻井相比钻速提高2倍以上。
由于受当时机泵条件的限制，高压喷射钻井不能连续长时间作业，设备维修等非钻进时间较高，出现高钻速、低时效的局面。
[1]经过多年的探索和装备更新改造，中原油田在西部工区上部地层开展了高压喷射钻井提速试验，泵压25MPa，取得了明显的提速效果。
为了进一步延长高压喷射井段，中原油田自2009年以来开展了35MPa高压喷射钻井技术先导试验，在塔河油田现场试验2口井，提速提效效果显著。
一、高压喷射钻井装备配套及改造技术制约高压喷射钻井的关键因素是钻井装备，尤其是钻井泵。
目前钻机配备的钻井泵基本以1300型和1600型为主，不能完全满足35MPa以上压力的高压喷射钻井的需求。
随着我国钻井装备技术的发展，目前已经具备了开展35MPa以上压力的高压喷射钻井的条件，为此对现有装备进行了升级配套。
优选为70D全电动钻机（井队为70172ZY），配置了2台宝鸡石油机械厂生产F-2200HL钻井泵2台，额定压力为52MPa、额定功率为2200马力；购买了耐压70MPa 的水龙头和水龙带；配备了耐压70MPa的地面管线及高压阀门组，高压立管采用双立管等。
对电传动控制系统的可控硅进行了扩容，直流输出电流由0~1800A扩大到0~2400A。
试验中用到的泵房监控系统、仪表系统采用井队现有设备。
这些装备的配套为35MPa高压喷射钻井技术先导试验的实施提供了保障。
图1给出了配套的部分装备照片。
图1 配套的部分装备照片二、35MPa高压喷射钻井技术参数优化为了进一步发挥钻头的水功率，利用开发的软件对试验所用钻具组合、喷嘴组合和水力参数进行了优化。
塔河油田稠油替喷工艺
ＤＯＩ １ ． ９ ９ Ｊ Ｉ Ｓ １ ０ —７ ４ ２ １ ． １ ０ ３ ： ０ ３ ６ ／ ． Ｓ Ｎ． ０ ０ ３ ５ ． ０ ０ Ｏ ． ２
塔 河 油 田稠 油 替 喷 工 艺
倪 杰 李 洪 文 姚 广 聚 赵 哲 军 龙 学 渊
（．中石化西南分公司工程技术研究 院采气所 ，四川 德阳 １
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ＴＨＥ Ｗ ＡＢＢＩ Ｓ ＮＧ Ｉ Ｋ ＣＫ ． ＥＬＬ． ＦＦ Ｗ ｏ ＴＥＣＨ ＮｏＬｏＧ Ｙ ＦＯ Ｒ
ＶＩ ＳＣｏＵＳ ｏ Ｉ Ｉ ＴＡＨ Ｅ ＬＦＩ Ｌ Ｎ ｏＩ ＥＬＤ
Ｎ ｉ ，Ｌ ｏ ｇｗ ｎ ，Ｙ Ｏ Ｇ ａｇｊ Ｈ Ｏ Ｚ ｅｊｎ ，Ｌ Ｎ ｕ －ｕ ｎ Ｉ ｅ Ｊ Ｉ ｎ ．ｅ Ａ ｕ ｎ — ，Ｚ Ａ ｈ － Ｏ Ｇ Ｘ ｅｙａ Ｈ ｕ ｕ
新疆 轮台
６ ８０ １０ ０；２ ．中石化西北局 完井测试管理 中心勘探部
４０ ４ ） ０ ０ ２
８ １０ ４ ６０；３ ．重 庆 科 技学 院石 油 工 程 学 院 ，重庆
摘 要 ：塔 河 油 田稠 油 开 采 过 程 中 ， 随 着 稠 油 沿 井 筒 向 上 流 动 ，温 度 逐 渐 降 低 ，原 油 黏 度 上 升 较 快 ，在 距 井 口 ３００ｍ左 右 逐 渐失 去 流 动性 ，析 出胶 质 沥 青 质 ，造 成 生 产 管 柱 堵 塞 。 常 规 的替 喷作 业 已不 能 满 足 生 产 要 求 ，经 ０
水力喷射泵工艺简介
SPB水力泵 994.15 工作筒
Y111-150F 995.24
Y211-150F 996.32
尾深
1044.98
SPB水力泵 995
工作筒 Y441-150F封 996
单流阀
997
尾深
1008
实1465.0 1464.3
105
1489.1 实1470.5
防顶卡瓦 1442.60
Y211-150封 1443.52
投水力喷射泵生产。
水力喷射泵投、洗堵 塞器过程 示 意 简 图
两人站在井口闸 门上配合将堵塞 器放入井口内， 此时闸门2开， 闸门5关，来水 闸门关。堵塞器 被卡在闸门5处， 迅速打开闸门5， 让堵塞器自由下 落入井内，如果 井内压力大，应 适当加压使其进 入。为加速堵塞 器到位，可以将 流程倒成正洗模 式。
油管丝扣磨平
（2）座封要求：油套环空的密封是射流泵生产的前
提条件，因此座封是一道非常重要的工序。坐封时应避
开套管接箍及套管变形处，加压不得过高或过低，加压
过高，防止造成油管弯曲，检泵困难；加压过低，则密
封性不好。
Y111封隔器
Y211封隔器
（3）管柱要求：由于管柱采取泵下双封固定（示意 图），油管尾部摆动减少，有利于油井的正常生产。
座封：座封压力一般控制在60-80KN左右。
封密封性试验：投入固定凡尔，并关闭套管闸门，自 油管打压15Mpa，10分钟压力不降为合格。
油管密封性试验：封试验合格后，将套管闸 门打开，自油管内投入试压堵塞器，使堵塞 器顺利到位后，打压15Mpa，10分钟压力不 降为合格，反循环洗出堵塞器。
正循环洗井至清水净。
教学课件
目
录
水力喷射泵(排砂采油工艺)在营27区块的应用
平均 为 １ ３８８×１０ ｍ ，含 油 饱 和度 为 ４０．５％，属 油井 生产 周期 ，降低 了油 井 的维护 费用 ；同时利用 加
于 中孔 中渗油藏 。原始地层 压力 １１．７３ ＭＰａ，压力 系 温后 的地 层水作 动 力 液 ，循 环 过程 中提 高 了地 层 温
数 １．０，油层 中部 温度 ５７℃ 。营 ２７区块 油层 物性统 度 ，对 稠油 起到 降黏 功 效 的 同时增 加 了近 井地 带 油
Ｎｇ３—５含 油 ，储 层孔 隙度 为 １３．９ ～ １７．６ ，平 均 在 的砂埋 油层 、井 筒砂 堵 、井下 及 地 面设 备 磨 蚀 、砂
为 １４．９ ，空气 渗透 率 为 （７７８￣ ２ １０９）×１０ ｐ．ｍ。， 卡等 突 出矛盾 ，简化 了 出砂油 田的采 油工 艺 ，延 长了
水 力 喷射 泵 是 通过 地 面 增 压泵 将 动 力 液加 压 ， 施 ，效 果 均不理 想 ，也 曾采 取 过 热采 吞 吐 注 汽 ，投 产 高压 动力 液沿 井下 油 管 输 送 至 井 下 喷 嘴 ，通过 喷 嘴 初 期 效果 较为 明显 ，但受 出砂 及强 边水 等影 响 ，措施
计见表 １。
表 １ 营 ２７区块 油 层 物 性 统 计
层 渗 透率 ，从而 大 幅度提 高 了油井 的产能 。
井号 层位
， 三 泥 量 ３ 营 ２７区块 生产 情 况
截 至 液 量 １．４ ｔ／ｄ，油量 ０．７ ｔ／ｄ，含水率 ５Ｏ ，其余 ４ 口井 都 因高含 水或供 液 不足停 井 ，区块采 出程 度低 ，
（３）原 油黏 度较高 ，常规 防砂 效 果成 功 率不 高 ； 产 能较 低 ，峰 值产 液低 ，具 有一 定 的风险性 。
塔河油田稠油油藏水力活塞泵深抽工艺研究
潜 油电泵 由于受电机 和潜油 电缆耐温等级 的制约 ． 以及机组壳体 和法 兰连接部 位强度 的制约 ． 泵挂深度普遍在 ４ ０ ０ ０米 以内 ． 水力活塞 泵的泵挂深 度可达 ５ ４ ０ ０多米 ４ ． ３ ． ２对斜井 和弯 曲井 的适应性更好 水 力活塞泵 的长度 只有潜 油电泵机组 长度 的几 分之一 ． 相 比潜 油 电泵 而言 ， 在斜 井和弯 曲井 中具有更好 的适应性 。 ４ ． ３ ． ３成本低 水力活塞泵的价格只有潜油 电泵的几分之一 ． 价格更具优势
２ ０ １ ３ 年第 １ ２ 期
科技 目向导
◇ 能源科技◇
塔河油田稠油油藏水力活塞泵深抽工艺研究
刘 瑞 闰 欢 （ 中 石化 西北 油 田分 公 司 新 疆 乌 鲁 木 齐 ８ ３ ０ ０ ０ ０ ）
Ｏ ． 前 言 塔 河油田的油藏特点是油稠 、 埋藏深 ． 目前采 用 电泵环套搀稀 、 皮 带机配合小泵深抽等机采方 式 ． 阶段性 满足生产需要 ， 但 随着地层能 量的下降、 以及温度 、 硫化氢等的影响 ． 现在的机采工艺 已经优化到接 近极限 ． 为此必须 立足于发展 的角度找寻一种适合稠油深抽 的机采工
４ － ３ ． １ 泵挂深度更深
３ ． 水 力 பைடு நூலகம்塞 泵 的工 作 原 理 和 结 构
３ ． １ 组成 水力 活塞泵装置主要 由三部分组成 ： 井 下部分 、 地 面部分以及连 接井下部分和地面部分的中间部分 井 下部分 是水力活塞泵 的主要机组 ． 它 由液 马达 、 活塞 泵和滑 阀 换向机构等部件组成 ． 起着抽油的主要作用 水力活塞泵装置 的工作流程如图 １ 所示 地面动力泵 Ｂ由吸入管 将动力 液储液罐 Ａ中经过滤清和加热了的原油吸人泵中 ． 加 压后再 经 过输 送管道 、 控制管汇 ｃ， 以及井 口控制 阀 Ｄ． 沿 着油 管送到水力活塞 泵井 下机组 Ｅ ， 驱动井下泵机组 中的往 复式液压马达工作 液压马 达 的活塞通过 同一活塞杆相连接 。 液压马达活塞的往复运动就 使泵不 断 地从 油井中抽取原油 经液马达工作后 的乏动力液 和抽取 的原油一 起， 从油管和套管 之间的环形空 间排 回到地面 ， 再经过井 口控制 阀 ． 流 到油气 分离器
水力喷射简介
射流出口附近的流体速度最高，压力最低，流体不会“漏到”其它地方。环空的流体则在压差作用下具系列不断完善，形成了动管柱和不动管柱两 套水力喷射分层（段）压裂技术及配套工艺技术，技术水平达到国内领先。 1、不动管柱水力喷射分层改造
一、工艺原理技术简介
二、水力喷射工具及配套工具
三、现场应用情况
伯努利方程：V2/2+P/ρ=C
流体通过喷射工具，油管中的高压能量被转换成动能，产生高速流体冲击岩石形成射孔通道，完成水
力射孔。射流继续作用在喷射通道中形成增压（P增压），环空中泵入流体增加环空压力（ P环空）
产生裂缝条件：P增压+P环空≥P破裂
•技术参数： 适合衬管、裸眼、套管完井 适合井眼尺寸：9-5/8”、8½”“裸 眼（或7”套管）、6“裸眼（或5 ½” 套管）、5 ”套管 压力等级：70MPa
温度：200℃
不动管柱水力喷射分层压裂井下施工管串
——高精度复合材料球
——收球器内通径为62mm，一次可收多个球
——扶正器：下入风险低，可循环，利于裸眼起下 ——引鞋：利于裸眼井下入，可循环
地区
中石油西南油气田
作业井次
麻18H等9井次
新XHW5401(5层压裂) 二厂T86279井(2层压裂) 二厂8905井(2层压裂)
中石油新疆油田
二厂5052井(2层压裂)
二厂T82095井(2层压裂) 二厂GU27井(2层压裂) 二厂T6648井(3层压裂)
中石化新场气田
中石油辽河油田 中石油大港油田
2、动管柱水力喷射分层改造
施工前
施工后
1、采用高强度材料，质地坚硬，易加工，耐冲刷。 2、通过实验优化得出喷嘴流道优化组合尺寸，流量系数达到0.89。