实心杆套管采油技术研究

张长华

(胜利石油管理局现河采油厂，山东 东营 257000)

小井眼钻井的成本低，开采的成本低，已经在全国各油田得到了广泛的应用和发展，主要用于开采常规方法无法经济开采的油藏和区块。在小井眼油井中采用常规的有杆泵采油系统，由于油管的直径较小，会影响到抽油泵的大小和工作深度，而且下入油管后，油管和套管之间的空间较小，导致了常规有杆抽油系统油管和套管之间的偏磨现象严重，增加了油井检泵和维修的工作量，降低了有杆抽油系统的工作寿命，增加了小井眼油井的开采成本。实心杆抽油系统，通过特殊设计的分割装置，将套管分成两个部分，再通过增加尾管的方式，实现了无油管实心杆采油。和常规的有杆泵采油系统相比，无油管实心杆采油技术的成本低，对于油井装置的改造少，节省了大量的油管管柱，而且可以实现小井眼油井的大泵深抽的采油目标。

1 实心杆采油技术基本理论分析

实心杆套管采油技术主要的特点就是不采用油管，在采油过程中，两种采油方法的偏磨现象还是有区别的，在常规的有杆泵采油技术中，主要存在着抽油杆和油管之间的偏磨，同时也存在着油管和套管之间的偏磨。而在无油管实心杆采油技术中，主要存在着实心杆和套管之间的偏磨。在常规的有杆泵采油过程中，当抽油杆向下运动时，在液体的浮力、阀门的阻力和柱塞摩擦力等阻力的作用下，阻碍了抽油杆的向下运动，在阻力的作用下，抽油杆的下部会发生扭曲和旋转，发生扭曲和旋转的抽油杆会贴到油管壁中，在抽油杆运动的过程中会存在偏磨的现象。如果油井油管的底部没有固定住，在抽油杆上冲程运动时，油管底部在压力的作用下，会产出相应的弯曲变形，抽油杆在拉力的作用下会处在直线状态，这样在抽油杆运行的过程中，也会和弯曲部分的油管产生一定的摩擦，形成偏磨。弯曲变形的油管也会和套管接触，从而形成了油管和套管之间的偏磨。在利用套管采油的过程中，由于没有使用油管，在抽油杆向上运动时，不会存在抽油杆和油管之间的偏磨，只有在抽油杆向下运动时，抽油杆受到底部各种阻力的综合影响，会使抽油杆柱发生一定的弯曲和扭转，弯曲和扭转的抽油杆会和套管接触，运动的抽油杆摩擦套管，形成了套管的偏磨现象。通过分析可以得出，实心杆采油技术的偏磨问题要比常规有杆泵采油技术的偏磨的问题简单。通过理论分析可以得出，套管采油技术中抽油杆和套管之间的间隙要大于常规采油技术的，因此套管采油技术对于抽油杆的弯曲强度极限要求要相对低一些，在一定同等弯曲变形的条件下，常规有杆泵采油系统中会存在抽油管和油管之间的摩擦，但是在套管采油技术就不会发生抽油管和套管之间的摩擦，因此可以得到，在一定的抽油杆弯曲变形范围内，和常规有杆泵采油技术相比，套管实心杆采油技术要容易避免偏磨现象的存在。

2 实心抽油杆采油技术设计研究

实心杆套管采油技术的设计首先要确定油井动液面的高度，在计算的的过程中，根据实际的生产数据得到井底的原油的流动压力，利用计算得到的流动压力以及相关的生产数据，计算得到油井的原油的流动状态，根据得到原油的流动状态预测得到实心杆采油系统的产量和顶底流动压力，最终确定实心杆采油系统动液面的高度。在确定油井的动态后，为了不断的提升实心杆采油系统的有效性，需要严格按照相应的计算步骤来进行动液面的计算。抽油杆是实心杆采油技术的关键部分，杆柱的材质、大小以及组合方式等都会对实心杆采油技术的效果产生影响，因此需要进行科学合理的抽油杆的计算。为了能够精确的选择合适的抽油杆系统，要做好抽油杆载荷的计算工作，在定向井抽油杆载荷计算时，首先要进行定向井抽油杆的受力分析，仔细的分析定向井的井斜角、曲率等因素对于抽油杆受力的影响，针对具体的定向井结构，建立相应的定向井抽油杆受力模型，这样就可以得到准确的抽油杆载荷分析。在油田常规的采油杆柱系统，一般都会采用倒金字塔式的结构，上部杆具尺寸要比下部杆具的尺寸要大，在这种倒金字塔结构中，最下部杆具的尺寸较小，机械强度相对较低。在实心杆采油技术中，当抽油杆向下运动时，下部的抽油杆会在压力的作用下发生弯曲，如果下部抽油杆的强度不够，弯曲的抽油杆会贴到套管壁上，从而容易造成抽油杆和套管的偏磨，为了尽量减小这种现象的发生，可以在下部的抽油杆中添加一定数量的加重抽油杆。在实心杆套管采油系统中，油井抽油杆下部有偏磨现象，而且实心杆采油技术中管杆之间的间距要远大于常规有杆泵采油技术的管杆间距。因此需要对抽油杆的扶正器进行科学的设计，从而最大限度的避免抽油杆和套管的偏磨，减小油井检修的时间和成本。通过常规有杆泵采油转实心杆采油的两口井的试验表明，设计的实心杆套管采油技术，能够较好的实现抽油杆的扶正居中，有效的减少抽油杆和套管之间的偏磨，油井的产液量明显的增加，通过两种方法的测试的示功图分析可以得出，实心杆套管采油技术悬点载荷明显的减小，实心杆套管采油技术更高效，更节能。

3 结束语

小井眼采油技术低成本的优势，已经在全国各油田得到广泛的应用，但是由于井眼尺寸的限制，常规的有杆泵采油技术难以实现小井眼油井的高效开采。实心杆套管采油技术可以充分的利用小井眼的井下空间，达到小井眼大泵深抽的目标。实心杆套管采油技术中，主要存在着实心杆和套管之间的偏磨。在一定的抽油杆弯曲变形范围内，和常规有杆泵采油技术相比，套管实心杆采油技术要容易避免偏磨现象的存在。通过研究为提高小井眼油井的开采效率以及油田稳产增产目标的实现奠定了基础。

［1］李振智.实心抽油杆套管采油技术研究［J］.石油机械.2004.32(10):46－47

［2］佘泽华，于新哉等.新型无油管采油装置［J］.石油机械.l999.27(l2):37－38