【采油】压裂与水力泵快速返排联作工艺
一、压裂与水力泵快速返排联作工艺
1、工艺原理
将喇叭口、大通径压裂封隔器(旋转坐封)、水力锚、安全接头、传压托砂皮碗、专用泵底阀、压裂泵筒及φ73加厚油管一起下入井下预定位置后,旋转坐封,油管加压验封合格,油管打入压裂液都目的层进行压裂,压裂结束放喷,投泵底阀,油管加压,打开滑套,投泵芯进行排液,排液完毕,上提管柱,结束施工。
2、管柱结构
压裂与水力泵快速返排联作工艺管柱:
喇叭口+大通径压裂封隔器+水力锚+安全接头+传压托砂皮碗+专用泵底阀+压裂泵筒+27/8"UPTBG油管挂,如图1。
图1压裂与水力泵快速返排联作工艺管柱示意图
3、压裂与水力泵快速返排联作工艺地面流程
地面动力设备采用三柱塞高压动力泵, 动力液经高压三柱塞泵泵泵出后,产生高压动力液,流向采油树,从油管打入,带动喷射泵工作,地层液和乏动力液混合后,经油套环空返出进入储液罐(见图2)。
图2 压裂与水力泵快速返排联作工艺地面流程示意图
4、管柱特点
(1)、一趟作业管柱可以同时完成压裂及排液二项工作,缩短了作业工期,减轻了现场工人的劳动强度,安全、可靠。
(2)、抽吸液面深,返排及时快速,有效地防止了压裂残液二次沉淀对油层造成的污染。
(3)、与抽汲方式相比水力喷射排液泵具有明显的解堵作用,真实体现出地层产能的本来面貌。
二、压裂用水力喷射研制
1、压裂用水力泵结构
滑套式喷射泵结构见图3。
图3 滑套式喷射泵结构示意图
1-上接头 2-背帽 3-出油接头 4-密封衬套 5-销钉 6-滑套
7、9、10、11、12、13、14-密封胶圈 8-下接头 15-泵芯
2、滑套式喷射泵结构特点
(1)、该泵不装滑套时与普通喷射泵一样,可完成排液工作,加装滑套后即可与酸化构成联作管柱,一泵两用;
(2)、泵工作筒的长度为800毫米,比老式的长泵大为缩短,使施工更加方便;
(3)、泵芯总长1069毫米,大大改善了泵的起下性能;
(4)、泵体使用灵活,可下挂压力计;
(5)、滑套式喷射泵排液方式采用正循环,即动力液从油管打入,地层产液与乏动力液从油套环空返出。喷射泵调参时,反循环即可洗出工作泵芯,因此操作简单,起下泵方便。
三、液压封隔器研制
1、液压封隔器结构
液压封隔器结构见图4。
图4 液压封隔器结构示意图
2、液压封隔器特点
(1)、液压坐封,与机械坐封封隔器相比在深井中坐封更加方便;
(2)、采用上提管柱解封运动逐级进行的方式解封,解封更加安全;
(3)、研制的液压封隔器可满足酸化与排液联作管柱要求。
3、参数选择
① 喷射泵核心部件选择
根据是对深井还是稠油井排液,输入动力液类型、动力液排量、动力液压力、等参数使用计算机对喷射泵喷咀和喉管进行优选,再结合蒙古塔木察格现场水力泵使用情况,完成喷咀和喉管的合理组合、匹配,使其满足不同的要求(见图5水力泵的核心部件的匹配选取界面 )准确的产能。
图5 水力泵的核心部件的匹配选取界面
②工作制度制定
根据不同的排液目的,优选排液工作制度,合理选取地面泵压,以获得储层准确的产能。
4、短型水力喷射泵研制
针对稠油井泵芯易被稠油托住不易就位的问题,对泵筒结构进行了改进,泵芯和泵筒锁在一起下入,确保了短型水力泵泵芯就位。
(1)、短型水力喷射泵结构如图6。
图6 短型水力喷射泵结构示意图
(2)、短型水力喷射泵结构特点
(a)、稠油井排液时,为防止泵芯就位困难,泵捅加装了锁紧机构;
(b)、泵体使用灵活,可下挂压力计;
(c)、排液方式采用正循环,即动力液从油管打入,地层产液与乏动力液从油套环空返出。喷射泵调参时,反循环即可洗出工作泵芯,因此操作简单,起下泵方便。
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