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利用混输泵降回压技术在油田的应用

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：王伟1白艳军1万全生1张银虎2

[导读] 摘要：本文通过对利用混输泵降低油井回压的技术进行分析论证，对比其他降回压措施，最终优选使用螺杆式混输泵的方式在油田进行降回压推广，现场应用情况反馈油井井口回压得到有效控制，取得较好的效果。

        1.华北油田公司二连分公司内蒙古锡林市 026000
        2.华北油田公司第三采油厂河北河间 062450
        摘要：本文通过对利用混输泵降低油井回压的技术进行分析论证，对比其他降回压措施，最终优选使用螺杆式混输泵的方式在油田进行降回压推广，现场应用情况反馈油井井口回压得到有效控制，取得较好的效果。
        关键词：回压混输泵冲程损失
        原油被油井从地下抽上来后经由地面管线输送到联合站或集油站，依靠的动力是抽油机将原油从井筒输送至管线后的剩余能量，影响输送压力的主要因素一方面是生产的原油黏度另一方面是地面管道的长度以及输送两端海拔差。这种因原油输送在油井井口产生的压力一般称之为回压，回压升高会制约油井的生产，直接影响油井的产量。
        1井口回压对油井生产的影响
        1.1产量下降
        当井口回压较高时，会使泵活塞的移动距离缩短，冲程损失增加，泵效降低，使得抽油泵每个周期的产液量降低。甚至，当油井回压过高时将被迫停井，最终导致油井的产液量下降。据资料显示，对于产量在15t/d的油井而言，回压上升0.7~1.4MPa，产量将下降3%~17%。
        1.2泵效降低
        抽油泵在生产运行过程中各环节会发生不同程度的漏失，漏失量与活塞两端的液体压差成正比关系。井口回压通过液柱作用在活塞上，当井口回压升高，使得井筒内流体密度增大，最终导致活塞上部压力增加，抽油泵各环节漏失量增加，井口回压每增加1MPa，泵效损失量在2%~3%。
        1.3能耗增加
        当井口回压升高时，井简内液体压缩程度增大，液体密度增加，导致抽油机悬点载荷增大，电动机能耗随之升高。据文献记载，平均回压每上升0.1MPa，电流将上升0.7A。
        1.4故障频发
        井口回压升高会导致集油管线容易穿孔，管道易发生堵塞，单井盘根、压力表等也更容易发生跑冒滴漏，抽油杆和油管寿命也会降低。维修次数频繁，人工成本及材料费用将增加。
        1.5 油管内流体的影响
        混合液在油管里面的状态一般分为:环状流、雾状流、泡状流、段塞状流，井筒内的油管压力低于饱和压力时,溶解在原油里面的天然气就会从液体中分离出来,以气泡的形式分散在液体中,呈泡泡状流;当混合物继续向上流动时,油管压力不断降低,溶解气析出更多的气泡,气泡不断合并形成大气泡,直到占据大半个油管的内截面积,为段塞状流;混合物继续向上流动,天然气不断分离出来,气泡逐渐形成连续不断的天然气形成环状流。由于井口回压的增大,使油管内压力持续升高,混合液中的溶解气析出时间延迟,各阶段的流体形态后推,降低了溶解气析出时的气举效果,增加了抽油杆管柱的负荷。
        2、常用的降回压措施
        根据影响回压的因素，降低回压常用的手段有以下几种：一是提升原油温度降黏，主要分为电加热空心杆升温、向油套环形空间热水洗井、井口管线掺热液升温、井口加热炉加热升温、油管隔热加厚保温等技术手段；二是添加药剂降黏，常用手段是往井筒或者管道连续添加降粘剂等药剂，降粘剂主要分为两种：水溶性稠油降粘剂和油溶性稠油降粘剂，水溶性稠油降粘剂，易溶于水，配制成一定的比例注入到油井中使稠油的粘度降低，由油包水状态变成水包油状态，降低了原油的粘度，以便于稠油的开发和集输。这种降粘剂一般在水量充足的油田使用。

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油溶性稠油降粘剂，这种降粘剂主要的溶剂是稀油，降粘剂跟稀油混合，把降粘剂和稀油的混合液注入到油井内，便于原油开采和输送；三是优化管网结构，主要手段是减少管线直角转弯、集油管线上用混输泵输送，降低泵前管线压力。
        3油气混输泵降压技术原理及泵特点
        目前在油田使用的混输泵有多种类型，如单螺杆泵、双螺杆泵、多级旋转动力泵、双转子对向旋转混输泵、反向螺杆泵、往复式隔膜泵、双作用往复活塞泵和喷射泵等。各种混输泵由于其结构、工作原理、加工制造不同，具有不同的特性。油田选择混输泵时，一般要求混输泵具有高可靠性、对气油比变化的高适应性。对于适用于单井混输泵，还要求具有灵活的控制功能[4]。
        通过设备参数、现场情况和经济分析，本文选用单螺杆式油气混输泵，这种类型的泵对多相流具有较好的适应性。
        3.1单螺杆式油气混输泵的特点
        单螺杆式油气混输泵适合用于腐蚀性介质、含气介质、含泥沙固体颗粒介质和高粘度介质的输送。在低转速低流量下可保持压力的稳定，具有良好的调节性能，便于实现自动化控制。
        3.2单螺杆式油气混输泵降低系统压力基本原理
        在油气集输管线上安装油气混输泵，将油气输送过程中的压力作用到泵上，通过泵的运转，以消耗电能的方式消减作用于泵上的压力，以此来达到降低集油干线压力及井口回压的目的。
        4应用示例
        在应用混输泵实施降压前，油田计量房干压为1.0MPa。这就直接导致了油田1井组的平均单井回压达到1.5Mpa，油井负荷大、效率低。
        以前现场生产中解决1井组回压高的主要有以下几种方法：一是干线加破乳剂及提高伴热循环水温度来降低原油粘度以提高其流动性，二是根据干压情况进行定期扫线。但是上述方法不但增加了生产成本，且并不能有效降1井组的单井回压。
        在该计量房投产混输泵一台，平稳运行后，从整体情况看：1计量房干压下降为0.3MPa，日产液由130.6t上升到140.5t，日产油由35.9t上升到38.5t。单井回压平均下降至0.8MPa，取得了较好的降压、增产、节能的效果。
        5结论
        论文分析了回压对抽油机井的影响，并在油田采用混输泵进行降回压处理，现场使用取得良好效果。
        混输泵输送技术具有流程简单、工程量小的特点，利用混输泵可降低油井回压，增加油井产量，降低能耗，方便生产管理和降低生产隐患。油田混输泵的应用就取得了极好的效果,成功的解决了油田单井回压过高的问题并取得了较好的经济效益。
        参考文献
        [1]王海文,付姗姗,何海峰,侯海全,董云彬.地面混输泵降油井回压技术研究[J].石化技术,2018,25(12):76-77.
        [2]张纯亮.运用混输泵治理油井高回压[J].油气田地面工程,2014,33(06):101.
        [3]魏占凤.高回压油井的预防与治理的探讨[J].内蒙古石油化工,2015,41(21):46-48.
        [4]蒙锡科,杨永生,张志强,张世荣.油井高回压成因危害及降回压试验效果分析[J].安全,2011,32(07):7-10.
        [5]杨坤超,俱云娟,孟凡乐,靳海涛,张涛.新浅45区计量站降回压方案[J].油气田地面工程,2014,33(10):59.