动筒式出砂井生产管柱在锦采的应用

摘 要：锦州采油厂所属油区已进入油田开发中后期阶段，油井出砂日益严重，因出砂而导致修井不断增加，修井成本不断升高，采用动筒式出砂井生产管柱可解决油井出砂严重，砂卡频繁造成油井多次检泵的问题，并能保证大部分出砂油井不经任何防砂措施就能正常生产，极大地减少砂卡井数，节省作业费用，降低采油成本。

关键词：锦州采油厂；出砂井生产管柱；动筒防砂泵；激光割缝筛管；现场应用分析；结论

前言

锦州油田油井开井数在1400口左右，出砂井占70%以上，而每年所有防砂措施井数在140井次左右，远不能满足油田生产的需要；同时对于地层能量较低、 出砂粒径较小的油井，防砂后极易造成供液不足乃至停产，这给油田的防砂治砂工作带来了新的难题。油田每年发生砂卡井在400井次左右，严重影响了油田的正常生产。如何保证大部分油井不采取防砂措施就能正常生产，是我们一直以来研究的课题。

1 管柱结构工艺原理及技术特点

1.1 管柱结构

出砂油井抽油管柱由动筒式防砂泵、激光割缝筛管、中心管、释放管、释放接头、泄油器、脱接器、扶正体、连接体构成。

1.2 工艺原理

按设计方案下入出砂油井抽油管柱，抽油时含砂液体首先通过割缝筛管，大于割缝筛管割缝宽度的砂粒被挡在泵外，沉入沉砂口袋，小于割缝宽度的砂粒经割缝筛管进入泵内。进入泵腔内的砂粒在特殊结构的柱塞作用下不会在泵腔沉积，随液流经游动凡尔排出泵外进入油管，在流动液体的作用下，部分砂粒排出油管，粒径较大的砂粒沉积下来经泵筒与外管的环形空间沉入沉砂管，这样保证了油井即使在停抽的情况下也不会发生卡泵现象，保证了油井在出砂比较严重的情况下也能正常生产，大大延长检泵周期，极大减少卡泵次数。

1.3 技术特点

管柱集管外防砂和管内沉砂于一体，具有很强的抗砂卡能力；改变割缝筛管的割缝宽度，可挡住不同粒径的砂，具有很强的适用性；对地层无伤害，尤其对低压出砂油井的防砂治理更具优势；管柱具有泄油装置，可实现无污染作业。

2 主要配套工具

2.1 动筒式防砂泵

动筒式防砂泵主要由1、接头； 2、外管； 3、出油接头； 4、排出阀； 5、上扶正器； 6、保护接头； 7、上刮砂结构； 8、柱塞； 9、泵筒； 10、吸入阀； 11、下刮砂结构； 12、补偿管； 13、下扶正器； 14、交叉流道总成构成。

其主要特点为：彻底堵死了泵上沉砂进入泵腔的通道，解决了泵上沉砂而造成的卡泵问题；柱塞两端设计具有等径刮砂杯结构，保证了泵筒与柱塞在“无砂”条件下运动，改善了泵的工作环境，提高泵的使用寿命；系统采用大流道、流线型设计，并采用硬质合金球和球座，提高了凡尔系统的耐磨性，有利于提高整个管柱的使用寿命。

2.2 激光割缝筛管

激光割缝筛管起挡砂作用，将大于割缝宽度的砂粒挡在筛管外，减少进泵的砂量；同时液体经过筛管进入泵内。

3现场试验效果分析

井例：千12-75-451，井段1088.3 m -1190.6 m。措施前为长柱塞沉砂泵，开井4小时就卡，2011年4月10 日下入该管柱，泵挂1143m（在油层中下部），沉砂管2根，未下割缝筛管，生产19天于4月30日卡。2011年5月8日检泵，上提负荷48吨将管柱提出，泵下2根沉砂管及泵环空均被砂填满，检泵下入浮环式防砂泵，生产9天卡。该井下入的3种防砂泵都发生了砂卡现象，而出砂油井抽油管柱是在管柱部分被埋、2根沉砂管满的情况下发生的。从该井3次检泵周期和检泵时的冲砂情况对比看出，砂油井抽油管柱的防砂卡能力最强。

试验情况表明：出砂井抽油管柱具有很强的抗砂卡能力，能适应该油田出砂油井生产的需要。

4 经济效益

现场试验19井次，共投入60.8万元，措施前平均检泵周期35天，措施后平均检泵周期77天，周期对比增油3803吨，节省检泵次数65井次。原油价格按3000元/吨，生产成本800元/吨计算：

检泵费用按1.5万元/井次计算：

经济效益=产出+节省检泵费用-投入=3403吨×（3000-800）元/吨+65井次×15000元/井次-684000元=777.76（万元）

投入产出比=68.4：777.76=1：11.37

5 结束语

出砂井抽油管柱配套工具结构设计合理，尤其是动筒式防砂泵结构独特、新颖；出砂井抽油管柱成功地将防砂筛管用于具有沉砂结构的防砂泵上，属国内首创；出砂井抽油管柱解决了砂卡的问题，大大提高了防砂生产管柱的抗砂卡能力；改变割逢筛管的割缝宽度，可挡住不同粒径的砂粒；同时独特的设计和采用高性能的材质，进一步提高了管柱的抗砂卡能力，提高了管柱的使用寿命，具有广泛的应用前景。2010年-2012年现场试验38井次，，措施前的平均检泵周期35天，措施后平均检泵周期77天，减少检泵次数56井次，节省检泵费用97.5万元，创经济效益777.76万元，投入产出比1：11.37。现场试验表明：该生产管柱的抗砂卡能力优于目前十余种防砂泵的抗砂卡能力，消除了卡泵的现象，是出砂油井最理想的生产管柱。

作者简介： 孙立军（1968-），男，汉族，工程师，1991年毕业于辽油职工大学，采油工程专业，2004年1月毕业于华东石油大学。已从事油田井下工具的研究与应用21年，现锦州采油厂，工艺研究所采油室，主要从事井下工具和油井举升的研究与应用。endprint

摘 要：锦州采油厂所属油区已进入油田开发中后期阶段，油井出砂日益严重，因出砂而导致修井不断增加，修井成本不断升高，采用动筒式出砂井生产管柱可解决油井出砂严重，砂卡频繁造成油井多次检泵的问题，并能保证大部分出砂油井不经任何防砂措施就能正常生产，极大地减少砂卡井数，节省作业费用，降低采油成本。

关键词：锦州采油厂；出砂井生产管柱；动筒防砂泵；激光割缝筛管；现场应用分析；结论

前言

锦州油田油井开井数在1400口左右，出砂井占70%以上，而每年所有防砂措施井数在140井次左右，远不能满足油田生产的需要；同时对于地层能量较低、 出砂粒径较小的油井，防砂后极易造成供液不足乃至停产，这给油田的防砂治砂工作带来了新的难题。油田每年发生砂卡井在400井次左右，严重影响了油田的正常生产。如何保证大部分油井不采取防砂措施就能正常生产，是我们一直以来研究的课题。

1 管柱结构工艺原理及技术特点

1.1 管柱结构

出砂油井抽油管柱由动筒式防砂泵、激光割缝筛管、中心管、释放管、释放接头、泄油器、脱接器、扶正体、连接体构成。

1.2 工艺原理

按设计方案下入出砂油井抽油管柱，抽油时含砂液体首先通过割缝筛管，大于割缝筛管割缝宽度的砂粒被挡在泵外，沉入沉砂口袋，小于割缝宽度的砂粒经割缝筛管进入泵内。进入泵腔内的砂粒在特殊结构的柱塞作用下不会在泵腔沉积，随液流经游动凡尔排出泵外进入油管，在流动液体的作用下，部分砂粒排出油管，粒径较大的砂粒沉积下来经泵筒与外管的环形空间沉入沉砂管，这样保证了油井即使在停抽的情况下也不会发生卡泵现象，保证了油井在出砂比较严重的情况下也能正常生产，大大延长检泵周期，极大减少卡泵次数。

1.3 技术特点

管柱集管外防砂和管内沉砂于一体，具有很强的抗砂卡能力；改变割缝筛管的割缝宽度，可挡住不同粒径的砂，具有很强的适用性；对地层无伤害，尤其对低压出砂油井的防砂治理更具优势；管柱具有泄油装置，可实现无污染作业。

2 主要配套工具

2.1 动筒式防砂泵

动筒式防砂泵主要由1、接头； 2、外管； 3、出油接头； 4、排出阀； 5、上扶正器； 6、保护接头； 7、上刮砂结构； 8、柱塞； 9、泵筒； 10、吸入阀； 11、下刮砂结构； 12、补偿管； 13、下扶正器； 14、交叉流道总成构成。

其主要特点为：彻底堵死了泵上沉砂进入泵腔的通道，解决了泵上沉砂而造成的卡泵问题；柱塞两端设计具有等径刮砂杯结构，保证了泵筒与柱塞在“无砂”条件下运动，改善了泵的工作环境，提高泵的使用寿命；系统采用大流道、流线型设计，并采用硬质合金球和球座，提高了凡尔系统的耐磨性，有利于提高整个管柱的使用寿命。

2.2 激光割缝筛管

激光割缝筛管起挡砂作用，将大于割缝宽度的砂粒挡在筛管外，减少进泵的砂量；同时液体经过筛管进入泵内。

3现场试验效果分析

井例：千12-75-451，井段1088.3 m -1190.6 m。措施前为长柱塞沉砂泵，开井4小时就卡，2011年4月10 日下入该管柱，泵挂1143m（在油层中下部），沉砂管2根，未下割缝筛管，生产19天于4月30日卡。2011年5月8日检泵，上提负荷48吨将管柱提出，泵下2根沉砂管及泵环空均被砂填满，检泵下入浮环式防砂泵，生产9天卡。该井下入的3种防砂泵都发生了砂卡现象，而出砂油井抽油管柱是在管柱部分被埋、2根沉砂管满的情况下发生的。从该井3次检泵周期和检泵时的冲砂情况对比看出，砂油井抽油管柱的防砂卡能力最强。

试验情况表明：出砂井抽油管柱具有很强的抗砂卡能力，能适应该油田出砂油井生产的需要。

4 经济效益

现场试验19井次，共投入60.8万元，措施前平均检泵周期35天，措施后平均检泵周期77天，周期对比增油3803吨，节省检泵次数65井次。原油价格按3000元/吨，生产成本800元/吨计算：

检泵费用按1.5万元/井次计算：

经济效益=产出+节省检泵费用-投入=3403吨×（3000-800）元/吨+65井次×15000元/井次-684000元=777.76（万元）

投入产出比=68.4：777.76=1：11.37

5 结束语

出砂井抽油管柱配套工具结构设计合理，尤其是动筒式防砂泵结构独特、新颖；出砂井抽油管柱成功地将防砂筛管用于具有沉砂结构的防砂泵上，属国内首创；出砂井抽油管柱解决了砂卡的问题，大大提高了防砂生产管柱的抗砂卡能力；改变割逢筛管的割缝宽度，可挡住不同粒径的砂粒；同时独特的设计和采用高性能的材质，进一步提高了管柱的抗砂卡能力，提高了管柱的使用寿命，具有广泛的应用前景。2010年-2012年现场试验38井次，，措施前的平均检泵周期35天，措施后平均检泵周期77天，减少检泵次数56井次，节省检泵费用97.5万元，创经济效益777.76万元，投入产出比1：11.37。现场试验表明：该生产管柱的抗砂卡能力优于目前十余种防砂泵的抗砂卡能力，消除了卡泵的现象，是出砂油井最理想的生产管柱。

作者简介： 孙立军（1968-），男，汉族，工程师，1991年毕业于辽油职工大学，采油工程专业，2004年1月毕业于华东石油大学。已从事油田井下工具的研究与应用21年，现锦州采油厂，工艺研究所采油室，主要从事井下工具和油井举升的研究与应用。endprint

摘 要：锦州采油厂所属油区已进入油田开发中后期阶段，油井出砂日益严重，因出砂而导致修井不断增加，修井成本不断升高，采用动筒式出砂井生产管柱可解决油井出砂严重，砂卡频繁造成油井多次检泵的问题，并能保证大部分出砂油井不经任何防砂措施就能正常生产，极大地减少砂卡井数，节省作业费用，降低采油成本。

关键词：锦州采油厂；出砂井生产管柱；动筒防砂泵；激光割缝筛管；现场应用分析；结论

前言

锦州油田油井开井数在1400口左右，出砂井占70%以上，而每年所有防砂措施井数在140井次左右，远不能满足油田生产的需要；同时对于地层能量较低、 出砂粒径较小的油井，防砂后极易造成供液不足乃至停产，这给油田的防砂治砂工作带来了新的难题。油田每年发生砂卡井在400井次左右，严重影响了油田的正常生产。如何保证大部分油井不采取防砂措施就能正常生产，是我们一直以来研究的课题。

1 管柱结构工艺原理及技术特点

1.1 管柱结构

出砂油井抽油管柱由动筒式防砂泵、激光割缝筛管、中心管、释放管、释放接头、泄油器、脱接器、扶正体、连接体构成。

1.2 工艺原理

按设计方案下入出砂油井抽油管柱，抽油时含砂液体首先通过割缝筛管，大于割缝筛管割缝宽度的砂粒被挡在泵外，沉入沉砂口袋，小于割缝宽度的砂粒经割缝筛管进入泵内。进入泵腔内的砂粒在特殊结构的柱塞作用下不会在泵腔沉积，随液流经游动凡尔排出泵外进入油管，在流动液体的作用下，部分砂粒排出油管，粒径较大的砂粒沉积下来经泵筒与外管的环形空间沉入沉砂管，这样保证了油井即使在停抽的情况下也不会发生卡泵现象，保证了油井在出砂比较严重的情况下也能正常生产，大大延长检泵周期，极大减少卡泵次数。

1.3 技术特点

管柱集管外防砂和管内沉砂于一体，具有很强的抗砂卡能力；改变割缝筛管的割缝宽度，可挡住不同粒径的砂，具有很强的适用性；对地层无伤害，尤其对低压出砂油井的防砂治理更具优势；管柱具有泄油装置，可实现无污染作业。

2 主要配套工具

2.1 动筒式防砂泵

动筒式防砂泵主要由1、接头； 2、外管； 3、出油接头； 4、排出阀； 5、上扶正器； 6、保护接头； 7、上刮砂结构； 8、柱塞； 9、泵筒； 10、吸入阀； 11、下刮砂结构； 12、补偿管； 13、下扶正器； 14、交叉流道总成构成。

其主要特点为：彻底堵死了泵上沉砂进入泵腔的通道，解决了泵上沉砂而造成的卡泵问题；柱塞两端设计具有等径刮砂杯结构，保证了泵筒与柱塞在“无砂”条件下运动，改善了泵的工作环境，提高泵的使用寿命；系统采用大流道、流线型设计，并采用硬质合金球和球座，提高了凡尔系统的耐磨性，有利于提高整个管柱的使用寿命。

2.2 激光割缝筛管

激光割缝筛管起挡砂作用，将大于割缝宽度的砂粒挡在筛管外，减少进泵的砂量；同时液体经过筛管进入泵内。

3现场试验效果分析

井例：千12-75-451，井段1088.3 m -1190.6 m。措施前为长柱塞沉砂泵，开井4小时就卡，2011年4月10 日下入该管柱，泵挂1143m（在油层中下部），沉砂管2根，未下割缝筛管，生产19天于4月30日卡。2011年5月8日检泵，上提负荷48吨将管柱提出，泵下2根沉砂管及泵环空均被砂填满，检泵下入浮环式防砂泵，生产9天卡。该井下入的3种防砂泵都发生了砂卡现象，而出砂油井抽油管柱是在管柱部分被埋、2根沉砂管满的情况下发生的。从该井3次检泵周期和检泵时的冲砂情况对比看出，砂油井抽油管柱的防砂卡能力最强。

试验情况表明：出砂井抽油管柱具有很强的抗砂卡能力，能适应该油田出砂油井生产的需要。

4 经济效益

现场试验19井次，共投入60.8万元，措施前平均检泵周期35天，措施后平均检泵周期77天，周期对比增油3803吨，节省检泵次数65井次。原油价格按3000元/吨，生产成本800元/吨计算：

检泵费用按1.5万元/井次计算：

经济效益=产出+节省检泵费用-投入=3403吨×（3000-800）元/吨+65井次×15000元/井次-684000元=777.76（万元）

投入产出比=68.4：777.76=1：11.37

5 结束语

出砂井抽油管柱配套工具结构设计合理，尤其是动筒式防砂泵结构独特、新颖；出砂井抽油管柱成功地将防砂筛管用于具有沉砂结构的防砂泵上，属国内首创；出砂井抽油管柱解决了砂卡的问题，大大提高了防砂生产管柱的抗砂卡能力；改变割逢筛管的割缝宽度，可挡住不同粒径的砂粒；同时独特的设计和采用高性能的材质，进一步提高了管柱的抗砂卡能力，提高了管柱的使用寿命，具有广泛的应用前景。2010年-2012年现场试验38井次，，措施前的平均检泵周期35天，措施后平均检泵周期77天，减少检泵次数56井次，节省检泵费用97.5万元，创经济效益777.76万元，投入产出比1：11.37。现场试验表明：该生产管柱的抗砂卡能力优于目前十余种防砂泵的抗砂卡能力，消除了卡泵的现象，是出砂油井最理想的生产管柱。

作者简介： 孙立军（1968-），男，汉族，工程师，1991年毕业于辽油职工大学，采油工程专业，2004年1月毕业于华东石油大学。已从事油田井下工具的研究与应用21年，现锦州采油厂，工艺研究所采油室，主要从事井下工具和油井举升的研究与应用。endprint