提高水力泵排液工效的探讨

摘要：本文通过分析大量水力泵求产流压资料，对流压曲线初步进行了分类，对各类曲线类型特征进行了描述;根据各种流压曲线特点提出水力泵排液工作制度的确定原则并指出合理调配水力泵各项参数的重要性。

关键词：水力泵;流压曲线;分析

1.引言

水力泵是利用水力射流原理将注入井内的高压动力液能量传递给井下油层产出液的水力采油设备，主要由喷嘴、喉管和扩散管组成。高压动力液的压能通过喷嘴转换为高速流动液体的动能，形成喷射，并在喷嘴处形成低压区，高速流动的动力液与被吸入低压区的油层产出液在喉管中混合，流经截面不断扩大的扩散管，流速降低将液体动能转换为压能，混合液压力升高被举升到地面。

近年来，随着大庆致密油勘探开发的不断深入，直井缝网及水平井体积压裂井逐年增多，大规模压裂后排液初期产液量大、后期需达到低流压求产目的，另外斜井、水平井也逐年增多，水力泵具有排量大、排液快，参数调整灵活特点，导致该项技术在目前的试油生产中的应用越来越广泛。

本文通过分析实际水力泵排液求产资料，对曲线类型初步进行了分类描述，为今后的水力泵排液求产工作制度制定提供有力依据。

2.排液及流压曲线分析

根据水力泵工作原理可知，泵芯压力受水力泵配比、泵深、泵压、排量、地层产液量和返排液密度综合作用影响。

经过对试油资料的排液曲线和压后井底流压曲线进行统计分析，按日产液量可分为高产型（>30m3/d）、中产型（>10m3/d，<30m3/d）、低产型（<10m3/d）三种类型。

2.1高产液量井排液及泵芯流压曲线分析

实例1

J43-1井S1-1层，井段：2177.2～2270.0m，该井打入压裂液5690.1m3，排液期间分别在16MPa、20MPa、24MPa泵压下进行连续排液求产，试油结果及相关参数见表1：

高产型油层排液及泵芯流压曲线特点：排液初期产液量较高且产水量在排液初期快速下降，后期产量下降较慢，在较高产能处相对稳定，返排率较低，井底流压较高且不稳定。这种层反映地层压力高，地层能量充足，油层厚，原油物性好，砂岩厚度较大，储油物性较好，地层含油性好。

2.2中产液量井排液及泵芯流压曲线分析

实例2

M19-x3井S1-1层，井段：2005.8～1917.2m，该井打入压裂液4819m3，压裂排液期间分别在16MPa、20MPa、24MPa泵压下进行连续排液求产，试油结果及相关参数见表2：

中产型油层排液及泵芯流压曲线特点：排液初期产液量较高且后期产量逐渐下降，在中等产能处相对稳定，而产水量在排液初期快速下降，排液中后期油水比相对稳定，井底流压较低。这种层反映地层能量一般，原油物性一般，储油物性一般，地层含油性一般。

2.3低产液量井排液及泵芯流压曲线分析

实例3

M19-2井S1-1层，井段：1874.0～1811.4m，该井打入压裂液2630m3，压裂排液期间分别在16MPa、18MPa、20MPa泵壓下进行连续排液求产，试油结果及相关参数见表3：

低产型油层曲线特点：整个排液期间产油量较低，产水量在排液初期快速下降，排液中后期油水比相对稳定，井底流压很低。这种层反映地层能量低，储油物性差，地层含油性差。若排液初期产油量较低（<1t），产水量快速下降，而产油水量无显著变化，可结束试油，缩短试油周期。

3.水力泵求产工作制度的制定原则

从上述曲线类型的分析结果看，建议水力泵排液求产工作制度原则如下：

3.1 水力泵起步泵压原则上比地层压力低4-2MPa为合适，然后逐步根据排液情况提高泵压。起步泵压太低则排液量较少，流压下降缓慢，排液速度慢;起步压力太高，容易导致压差太大，可能导致地层容易出砂，影响排液效率。

3.2压裂打入量大，一般大于5000m3的试油层，起步泵压应尽量高，以便进行高速排液。因高产液井泵芯流压不易稳定，应适当增加每一工作制度工作时间，以便保证流压和产量均达到相对稳定。

3.3压裂打入量小一般小于2000m3，或者产出量低的试油层，当发现油水产量较低并稳定后，应及时起出泵芯，分析泵芯压力情况，如果流压较低则可结束排液，缩短试油周期，不必提高泵压继续排液，以便提高试油效率，节约试油成本。

3.4应合理匹配水力泵喷嘴、喉管的大小，较大直径喷嘴与较小直径喉管的组合适用于较大的举升高度，也就是适用于较深的井层，反之， 较小直径喷嘴与较大直径喉管的组合能提供较大的排量，可以实现快速排液。

4.结论

本文通过分析水力泵求产流压资料，对流压曲线初步进行了分类，对各类曲线类型特征进行了描述;根据各种流压曲线特点提出水力泵排液工作制度的确定原则，并指出合理调配水力泵各项参数的重要性。结论如下：

4.1水力泵排液适用于大规模压裂、高产能、大斜度井。

4.2高产液井的泵芯流压不易稳定，应适当增加每一工作制度的工作时间，以便保证流压和产量均达到相对稳定。

4.3低产液井当油水产量稳定后应及时起出泵芯分析流压情况， 流压较低可结束排液，以便提高试油效率，节约试油成本。

4.4应合理匹配水力泵喷嘴、喉管的大小，以达到合适的举升高度和较快的排液速度。

作者简介：

夏仲诗，男，1970年4月出生，工程师，目前在试油试采分公司地质大队从事地质管理、井温资料处理工作，通信地址：大庆油田有限责任公司试油试采分公司地质大队，邮编：。