水平井管内螺旋泵均衡提液装置

文档序号:1933736 发布日期:2021-12-07 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 水平井管内螺旋泵均衡提液装置 (Balanced liquid extracting device for spiral pump in horizontal well pipe ) 是由 陈阳 王绍先 张建国 齐志刚 张磊 魏新芳 马明新 于 2020-06-03 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种水平井管内螺旋泵均衡提液装置,主要由油管、过电缆封隔器、电潜泵机组、套管扶正器、电缆、悬挂扶正器、完井筛管、扶正器、驱动电机、防转锚定机构、螺旋泵体、洗井阀和引鞋组成。其中:电潜泵机组为常规电潜泵组件外加一保护套以提高承重负荷;螺旋泵为独立内管工具,下至水平井投产段指定位置,并通过油管连接上部电潜泵,二者共用电力传输和地面控制系统。螺旋泵井下电机驱动螺旋叶轮,将管内液体由下游推挤至上游,既可平衡滤砂管两端生产压差,改善投产段流入剖面均衡性,又具备提液功效,进而达到充分发挥水平井采液优势的目的。(The invention relates to a spiral pump balanced liquid extracting device in a horizontal well pipe, which mainly comprises an oil pipe, a cable-passing packer, an electric submersible pump unit, a casing centralizer, a cable, a suspension centralizer, a well completion sieve pipe, a centralizer, a driving motor, an anti-rotation anchoring mechanism, a spiral pump body, a well washing valve and a guide shoe. Wherein: the electric submersible pump unit is a conventional electric submersible pump component and is additionally provided with a protective sleeve to improve the bearing load; the screw pump is an independent inner pipe tool and is arranged at a designated position of a horizontal well production section, and is connected with an upper electric submersible pump through an oil pipe, and the screw pump and the upper electric submersible pump share a power transmission and ground control system. The motor drives the spiral impeller in the screw pump well, pushes the liquid in the pipe from the downstream to the upstream, can balance the production pressure difference at two ends of the sand filtering pipe, improves the inflow section balance of the production section, has the effect of extracting liquid, and further achieves the purpose of fully playing the advantages of the horizontal well liquid extraction.)

水平井管内螺旋泵均衡提液装置

技术领域

本发明涉及石油开采领域的水平井采油装置,尤其是一种水平井管内螺旋泵均衡提液装置。

背景技术

目前胜利油田普遍使用水平井开采高含水油层,许多单油层表现出较强的底水油层开发特征。在开采过程中,水平井受到“跟-趾效应”和油层非均质性影响,使得水脊非均衡上升,油层无法向水平井均衡供液,导致水平井见水时间短和产液含水率上升快等问题。为解决上述问题,国内外相关领域专家学者开发出诸多水平井堵水和控水技术,目前主要分为两大类,即化学法和机械法。

化学法可归为储层改造范畴,其实施办法为,向产水层段注入指定类型的堵水剂,封堵岩石基质孔隙和微小裂缝,阻止地层水产出。化学法存在的问题有:仅当笼统注剂条件(目标封堵层段渗透率明显高于其它层段)较为成熟时,堵水施工简便且效果良好,否则,需要借助封隔器进行精准定位,其施工难度和成本明显提高;化学法污染储层的风险较高,且污染后不可逆。

机械法主要体现为各种类型的水平井控水完井装置,通过设置特定类型的流道产生适当的附加压降,限制流量过大层段从而调整投产段产液剖面。应用较为广泛的控水完井装置有三种:变孔密筛管、中心管和流入控制器,其中,流入控制器技术应用最为广泛,该技术于上世纪90年代早期首次应用于挪威北海的Troll气田,近十年来在我国也获得了初步应用,并于国内有大量新型产品见诸报道,比较典型的相关文献包括:专利201410252818.2、201410501115.9、201410638607.2、201420309993.6、201610890102.4和201810538577.6。控水完井技术存在的问题是:以牺牲单井产能为代价,不适合胜利油田普遍存在的低产液量水平井。

中国专利申请号201410501693.2针对现有控水完井技术在控水机理层面做出改进,提出一种《螺旋泵滤砂管》,包括中心管、密封套装在中心管外部的薄壁管,以及夹持在两者之间的滤砂网材,中心管和薄壁管的管壁上径向设有多个通孔,沿中心管轴向内部设置至少两组轴承架和轴承组件,轴承内贯穿有螺旋泵轴,轴承与螺旋泵轴构成旋转配合,轴承之间的螺旋泵轴上固定缠绕有螺旋叶片。中心管两端从薄壁管两端伸出,并在伸出端加工有螺纹。中心管端部的两个轴承架和轴承组件靠近中心管的伸出端。该发明的螺旋泵滤砂管,在滤砂管中引入阿基米德螺旋泵,安装于投产段指定位置,上部配套电潜泵,共用电力传输和地面控制系统,井下电机驱动螺旋叶轮,将管内液体由下游一端推挤至上游一端,平衡其两端层段生产压差,显著促进上游层段产液,适当抑制下游层段产液,从而改善投产段流入剖面均衡性。螺旋泵滤砂管技术的优点包括:滤砂管自身带有动力,具备提液功能,适合高粘度流体和底产液量工况;滤砂管内螺旋叶轮没有密封性要求,结构简单可靠,适应高含砂流体工况;工作过程中可随时改变螺旋叶轮转速,对产液剖面做出实时调整。该技术存在的问题有:螺旋泵与筛管集成为一体,投产后筛管会被砂埋,难以起出检修;螺旋泵占据管内空间,其它作业工具无法下入;需要在筛管管柱外部布置电缆,只能下入射孔套管,下入裸眼井筒会磨损电缆。

因此,有必要针对螺旋泵滤砂管现有问题做出重大改进。

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