稠油井泵上掺水工艺的技术改进-油井掺水.pdf

稠油井泵上掺水工艺的技术改进:油井掺水

摘要：泵上掺水工艺作为一种成熟的稠油开采方式，在孤东油田稠油井开采中得到

广泛使用，发挥了巨大作用。在矿场应用中对它进行了技术改进，变套管掺水为油管掺水，

使泵上掺水工艺的功能更加全面，起到了节电增油的效果，并使高矿化度地层水造成的躺

井得到了较好的治理，把该项工艺应用到实际生产中，取得了良好的经济效益。关

键词：孤东油田；油管泵上掺水；套管泵上掺水；高矿化度地层水；节电0引言

孤东油田稠油地质储量2787万吨，平均地面原油相对密度0.9755，粘度1500-10000毫帕

・秒，原油拐点温度60℃左右。靠常规开采难度大，一般采用注蒸汽吞吐开发。自1999

年以来，一种成本较低，现场管理较为方便的新工艺――泵上掺水在孤东油田稠油开发中

得到了广泛的应用。应用表明，泵上掺水井掺水参数对单井的生产情况影响很大，关系到

能否较好地发挥地层产能。掺水参数不合理可导致单井含水上升速度加快，日油水平下降，

光杆腐蚀严重，堵塞管线被迫停井等现象，严重的影响了稠油区块的综合开发效果。

泵上掺水工艺比电热杆、电热管工艺耗电少、故障率低、操作简单；比常规开采稠油，解

决了抽油杆缓下、电流大、油井参数低的问题，在孤东油田稠油开采中得到广泛使用。在

实际应用中，我们发现虽然油井参数上升，电机电流下降，但油水混合物的钻度相对还是

较高，而改套管泵上掺水为油管泵上掺水，将使抽油杆所受的摩擦阻力大大下降，从而减

小油井负荷，提高油井参数，最大限度的提高油井产能，并且节约电能。另外，该工艺对

高矿化度地层水引起的抽油杆腐蚀严重而断脱躺井，也有一定的治理效果。通过实际应用，

油管泵上掺水是值得推广的采油配套工艺技术。1稠油井泵上掺水工艺的原理

泵上掺水工艺是热水从套管接入，经由封隔器、筛管，从油管与采出液混合采出，通过替

水提高采出液温度，提高混合液含水，从面降低井筒中原油的粘度，使油井正常生产，同

时也解决了原油地面集输困难的问题。工艺机理：油层稠油（温度60―70℃）通过

防砂系统到达抽油泵入口，井底原油（温度45―50℃）温度降低、粘度升高，流动能力降

低，在泵的举升下到达筛管与从筛管进入的热掺入水（55―60℃）混合，混合液温度升高、

粘度下降、举升力提高（一般提高1.6MPa）,混合液在抽油泵和掺水压力的作用下到达井
口的温度为45―50℃,一方面保持井口原油温度在拐点以上,防止由于温度不够而导致原油

粘度发生异常变化,另一方面掺水后的混合液降低了稠油在井筒中的流动阻力,消除抽油杆

缓下现象,提高稠油的流动能力,保证井底原油顺利进入地面输油管网中。该工艺较电热杆

采油成本较低，较螺杆泵地面管理方便，是中含水开发油田较好的机采工艺（图1）。(1)

运用泵上掺水工艺，有效地保证了油并的抽汲参数，提高了单井产液量、产油量。(2）

具有一定压力和温度的污水与油井产出液在筛管处混合后，增加了原油含水和原油温度，

混合液和原油猫度得以降低，原油的流动性得到改善，减小了抽油杆、油管壁与原油间的

接触面积和相互间的粘滞力，减轻了驴头负荷，使抽油杆得以正常往复运动，解决了因抽

油杆缓下不能正常生产的问题。同时，解决了抽油杆下行粘滞力大造成杆弯曲磨损的问题。

(3)采取泵上掺水，降低了抽油泵由于稠油戮滞力造成的高压，减少了泵的漏失量。同时，

由于油套环空液柱与油管内液柱需保持压力平衡，掺入水在筛管处的压力对井筒原油具有

一定的举升力，增加了产液量，同时携砂能力相对提高。(4）由于所掺水具有较高的

温度，使得原油沿井筒和地面流程得以伴热流动，降低了井口回压，可很好地解决进干问

题。(5)该工艺相对于其他工艺而言，具有节电、投资少、便于管理的特点，较泵下

掺水有效地避免了因掺水波动造成的油井生产变化大、管理难度大的问题，特别是不会出

现因掺水对油层产生回压而降低油层产液能力。相反，由于泵上封隔器的存在，相对于普

通管柱而言，加大了泵对油层内液体的抽极能力，在油层内建立起了较大的压力梯度，增

加了油层流动速度，提高了油层的渗流能力。同时，相对于电热杆工艺讲，该工艺表现出

成本低，应用范围广，地面维护管理、操作简便等优点。(6)泵上掺水井能够有效地

延长稠油井的检泵周期，降低稠油井的躺并率。由于抽油杆载荷的降低，改善了抽油杆的

工作状况，减少了抽油杆断的几率。由于泵上封隔器的存在，减少了因油管漏失造成的躺

井和低效问题。相对于地面掺水而言，避免了因停机造成的井筒沉砂致使砂卡躺井。

(7）由于泵上封隔器的存在，使得管柱成为固定式管柱，消除了因液柱压力对管柱的交互

作用引起的伸缩，增大了活塞冲程，提高了泵效。2稠油井泵上掺