一种新型双泵采油工艺在渤海油田的应用

沈琼，杨万有，张成富，王洪，詹敏

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300450）

1 引言

海上平台的开采成本高，为降低开发成本，部分为无修井机平台，针对该类平台开发了一井双泵工艺。一井双泵工艺的原理：将两个电泵系统[1]通过井下Y接头连接在生产管柱上，每台电泵通过独立的电缆单独供电和控制，通过合理的电泵工作制度，来提高全井电泵系统的总有效运行时间，延长单井开采周期。

在工艺实施中发现工艺存在下述问题：工艺应用的过程中，由于产液对电泵的单流阀冲刷，造成其单流阀密封不严或失效。停泵后，产液回落造成对电泵的反转，对电泵机组造成伤害，由于单流阀失效造成系统无法正常工作，影响工艺管柱寿命。

为此，经过深入研究，在单井双泵工艺[2]的基础上，对工艺及配套工具进行改进，提出了一种新型双泵采油工艺。该工艺具备密封可靠性高，工具简单，施工工序简单等优点。

2 新型双泵采油工艺技术原理

新型双泵采油工艺是在单井双泵工艺技术的基础上发展起来，为了进一步提高井下密封可靠性从而研发的一项工艺技术。该工艺相比较于单井双泵工艺在于提出双单流阀设计理念，通过提高电泵系统的单流阀密封可靠性，实现工艺管柱寿命的延长。

2.1 工艺管柱组成

新型一井双泵工艺管柱主要由油管、井下安全阀、过电缆封隔器、Y接头系统、电泵系统等组成，其管柱示意图如图1所示。

图1 新型双泵采油工艺管柱

图2 上Y接头系统

图3 下Y接头系统

图4 堵塞器

2.2 双Y接头双泵工艺管柱工作原理

工艺管柱采用双单流阀密封的设计理念，电泵系统具备一只单流阀，Y接头系统具备一只单流阀，通过其组合的方式实现双单流阀的设计；双Y接头系统、两套电泵系统、过电缆封隔器和井下安全阀以及其他井下工具之间通过油管相连接组成井下生产管柱，通过定位密封和防砂管柱定位和密封；上电泵系统生产时，下电泵系统的单流阀和下Y接头的单流阀以及堵塞器共同配合实现下电泵系统通道的关闭，保证上电泵系统的正常生产；下电泵系统生产时，上电泵系统的单流阀和上Y接头的单流阀共同配合实现上电泵系统通道的关闭，保证下电泵系统的正常生产；通过这两个系统的交替运行，从而实现了双Y接头双泵工艺运行。

3 主要配套工具工作原理及技术参数

3.1 上Y接头系统工作原理及技术参数

3.1.1 上Y接头系统组成

上Y接头系统由Y接头、上工作筒、单流阀和下工作筒组成；其中Y接头是Y型结构的工具，单流阀与电泵系统相连接，下工作筒和旁通管相连接，上工作筒和上部管柱相连接。其中单流阀是只允许产液从电泵通道向上流不允许其回流的工具，停泵时防止电泵反转，起到保护电泵的作用。

3.1.2 上Y接头系统工作原理

生产时候，产液通过电泵系统进入单流阀再进入Y接头从向上的通道进入油管直至到地面；生产时候，测试通道由于下Y接头系统内单流阀和堵塞器的作用从而使测试通道关闭，保证正常的生产。

3.1.3 上Y接头系统技术参数

工作压力：25MPa；

单流阀开启压力：0.02MPa；

工作温度：120℃。

3.2 下Y接头系统工作原理及技术参数

3.2.1 下Y接头系统组成

下Y接头系统由Y接头、单流阀和工作筒组成。其中单流阀与电泵系统相连接，下工作筒和旁通管相连接。其中单流阀只允许产液从电泵通道向上流不允许其回流的工具，停泵时候防止电泵反转，起到保护电泵的作用。

3.2.2 下Y接头系统工作原理

生产时候，测试通道由于堵塞器和工作筒的作用从而使测试通道关闭，保证正常的生产。下电泵系统生产时，上电泵通道的单流阀失效时，通过投入隔离套与上下工作筒密封配合，实现上电泵通道的封堵。

3.2.3 下Y接头系统技术参数

工作压力：25MPa；

单流阀开启压力：0.02MPa；

工作温度：120℃。

4 结论

①截至目前，该工艺技术在渤海油田共成功应用20余口井，工艺应用成功率100%；

②通过室内试验及现场应用证明表明，新型双泵采油工艺能够广泛应用于海上油田，替代原一井双泵工艺。

③新型双泵采油工艺可以用于油井转注井，实现油井直接转注，保证注入的密封可靠性，降低开发成本。