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【摘 要】针对安塞特低渗油藏开发现状及存在的主要问题进行介绍，并对近年深抽工艺优化对策和应用进行探讨，总结出了使用于安塞特低渗油藏低产井深抽主体工艺配套技术。通过现场引用和总结改进，取得较好的经济效益。
【关键词】特低渗油藏；深抽配套工艺；应用效果
一、前言
安塞油田开发主要采用机械采油技术。截止2012年底，有杆泵采油井5335口，占总井数的99.4%。近年来随着油田的扩展，油藏类型增加，针对不同的油藏及井况特点，安塞油田有杆泵采油技术得到很大的发展，一系列的深抽配套新工艺、新技术为特地渗透油田经济有效开发提供很好的保障。
二、开发现状
随着近年产建向超低渗透等油藏扩展，油藏物性变差、油层中深逐年变深、低产低效井增多。常规的深抽工艺不能满足油田发展的需要，主要问题为：（1）低产井增加，供排不匹配；（2）随着泵挂变深，冲程损失和泵漏失量也加大；（3）由于泵挂变深，杆柱负荷增大，造成抽油杆断脱；（4）定向井增加，井斜变化大，油井偏磨严重；（5）部分油藏脱气，气体影响严重。
三、深抽配套技术优化对策
在深抽工艺技术实施过程中，针对生产中存在的突出矛盾，从抽油杆、抽油泵、抽油机及配套技术等四方面进行了深入研究和配套应用，优选出了适应不同类型油藏的举升工艺配套技术。针对井筒特点实施降杆径、降泵径、降载荷、提强度等措施，确保了深抽工艺的顺利开展。
四、应用情况及效果
1、小直径泵应用
安塞油田低产低效井1400余口，平均泵效仅18.6%。通过优化地面参数来提高泵效，已经不能目前的生产需求。考虑地面参数和泵深不变的情况下泵径越小，泵的漏失量越小、泵效越高，通过现场试验和推广Ф28mm小杆径泵。
（1）Ф28mm小杆径整筒泵的应用
Ф28mm整筒泵柱塞长度和泵筒长度与Ф32mm相同，不会影响抽油机冲程，另外Ф28mm整筒泵漏失量小于Ф32mm整筒。在低液面井使用过程中减少液击现象，增加泵的充满程度，有效提升了泵效和系统效率。近两年对低产低效区块集中区块规模性推广应用Ф28mm，目前已使用800口以上，从使用后正常生产情况来看，产量保持平稳，泵效提高了11.7%，系统效率提高了3.4%。
表1：安塞油田Ф28mm泵应用效果统计表
（2）Ф28mm小杆径杆式泵的应用
目前安塞油田使用的杆式泵为定筒式顶部固定、双卡双密封型，泵筒长度4.5m，与整筒泵相同。采用顶部固定优点在于排出的液体能够把顶部与油管间的砂子及时冲刷干净，可用于含砂井开采，泵处于自由悬垂状态，泵体可以绕顶部固定装置转动，在斜井中有较好的自动对正功能，适宜在斜井中使用泵筒具有气锚的作用，适宜在含气井中使用。
杆式泵在生产过程中表现出很好的适应性：（1）杆式泵可整体随抽油杆下入油管中，检泵时不需要起出油管，作业工作量小，修井周期短，作业费用低。（2）减少油管丝扣的磨损。（3）小直径杆式泵的光杆负荷通常比管式泵小，作用在抽油杆上的应力小，抽油机负荷较小。（4）杆式泵比管式泵更适应含气井、斜井。（5）根据不同井况，杆式泵比管式泵具有更广泛的选择性。
2、数字化抽油机应用
近年安塞油田抽油机采用长冲程、低冲次的数字化抽油机，数字化抽油机具备数据采集和远程控制、自动调参功能，同时抽油机所用电机功率较原来同型号抽油机降低一级。
（1）自动调节冲次。抽油机运行过程中，根据功图量油软件数据接口得到的泵功图或泵充满度，应用最佳冲次技术设计的判定软件计算后，发送指令给变频器，调整电动机输入频率，调整到最合理的抽油机冲次。
（2）自动调节平衡。抽油机平衡状况的好坏，直接影响到抽油机的效率、能耗和筹码，对抽油杆的工作状况也有很大的影响。数字化抽油机根据自动监测并实时显示抽油机的平衡状况，可手动或自动将抽油机调整到最佳的平衡状况，降低峰值电流，达到保护减速器和节能的目的。通过软件可设定平衡度，90～100%为最佳平衡状况，当采集的传感器数据计算之后，自动启动平衡电机进行至最佳。
对12口五型数字化抽油机进行测试，平均系统效率为31.55%，日耗电量21.8kW，平衡度达到89%，相比普通抽油机系统效率高8%，日节电11 kW。
3、H级高强度细杆径应用
安塞油田初期采用的為D级抽油杆两级组合为主，由于近年泵挂变深、杆径较粗，造成杆柱载荷较大，井下效率偏低，耗能较高，采用D级Φ22+Φ19杆柱组合油井平均系统效率低于20%，断脱率达到0.18。
H级抽油杆力学性能优于D级抽油杆，相同杆柱组合、相同参数下，最大下泵深度比D级抽油杆大800m以上。采用高强度H级抽油杆，在满足杆柱抗拉强度的条件下可使抽油杆组合优化为Φ19+Φ16两级组合或Φ16一级组合，降低杆径、减小载荷、提高系统效率。目前安塞油田采用HL级抽油杆两级组合代替D级抽油杆，基本能满足常规有杆泵生产井深抽需求，对于水平井和深井采用HY级可满足需求。近两年全面推广H级抽油杆，目前最大下泵深度达到1800m。
使用效果：推广使用H级高强度抽油杆后，HL级抽油杆占到35.6%，其中Ф16mm的抽油杆数量占到42.8%，杆柱载荷下降，平均单井最大载荷下降9KN，抽油机机型减小，负载率由58.9%上升至71.3%，上升12.4%。
针对井深、载荷大，系统效率低、抽油杆断脱严重，将D级Φ22+Φ19杆柱优化成为HY级Φ19+Φ16抽油杆。从上表可以看出优化后最大载荷由42.16 kN降低至36.89 kN，最小载荷由28.60 kN降低至25.74kN；单井能耗由80.51kW.h降低至72.79 kW.h，系统效率由19.7%提高至24.6%，取得了较好的节能效果。 另外使用HY级抽油杆的45口油井，无杆柱故障、未进行检泵使用最长的已达到652天，平均年杆柱故障率已由使用前的0.394井次/口·年下降到使用后的0.21井次/口·年。HY级高强度抽油杆降低了杆柱自身对悬点的负荷，能有效减少杆柱断脱，一定程度上达到延长油井免修期的效果。 4、防气技术的应用
安塞油田三叠系油藏地饱压差小，井底脱气严重，气体对抽油泵的影响比较严重，特别是近年长10油藏和加密区块气体影响更为严重，气体进泵后，对凡尔球表面和球座形成喷射磨损，少数投产的新井，因泵“气锁”，导致油井不出液。为有效解决气体影响，从井筒、地面工艺配套兩方面攻关，试验、应用特殊防气工具。从历年使用效果来看多沉降体旋流气锚防气效果好，防气泵能有效的解决普通泵气锁问题，定压放气阀和地面抽气泵能有效的控制套压并起到集气目的。
图1：球座磨损照片
多沉降体旋流气锚由多个沉降体以及由其构成的多个油气重力分离腔、两级油气离心分离腔和集气排气系统组合而成。多沉降体总容量为抽油泵一个行程排出体积的3倍，确保吸入液体为各沉降体最底部的1/3，重力分离时间长；多沉降体流线设计，气泡上浮速度快，气液分离效果好。 对4口因气锁不出液油井，将普通气锚更换为多沉降体旋流气锚后生产正常。
防气泵应用于治理长期受气体影响的“高液面、低产井”，提高单井产能，从统计效果的16口可以看出，使用防气泵后流压下降了3.35MPa，泵效上升12.6%，日增油达到12.t，效果明显。
5、多功能防脱器应用
抽油杆在深井条件下工作时，由于井身结构、悬点载荷等因素影响，经常发生脱扣现象。安塞油井脱扣位置主要集中在下部的零点位置处，为此应用了多功能防脱器。安塞油田杆柱组合为两级组合，轴向应力零点位置计算公式采用：
轴向应力零点落在第一级杆柱时，根据力的平衡原理有：
轴向应力零点落在第二级杆柱时，根据力的平衡原理有：
通过计算出零点位置，结合井筒情况，从经济利益的角度来考虑，每口井设计三个防脱器。其合理位置是：一个应在轴向应力零点处，一个在最大螺旋弯曲变形处，具体位置可选择在抽油泵柱塞与第一根抽油杆的连接处，另一个在最大载荷处，即光杆与第一根抽油杆连接处。
目前在井深超过1800m以上的长10区块和南梁区块应用多功能抽油杆防断防脱器，长10产建未出现抽油杆脱口现象，吴堡出现1口抽油杆断裂，其余生产正常，使用后抽油杆脱口频率大幅度降低，延长了油井检泵周期，效果较好。，
6、杆柱防偏磨技术应用
安塞油田92%油井为斜井，井眼轨迹复杂，井斜角最大在40?左右，狗腿度可达22?/25m，生产时杆柱受力复杂，管杆偏磨现象严重，偏磨也是造成抽油杆断脱的重要因素之一。根据油井钻井井眼轨迹，利用有杆抽油系统计算机设计及诊断软件，采用 “三扶四限”进行油杆杆体铸塑扶正，结合防偏磨扶正器在接箍处的应用，同时开展新工艺新技术配套试验及推广，实现定向井全方位扶正防磨，减少偏磨断裂，取得很好的效果。
（1）防偏磨扶正器：防偏磨扶正器安装在抽油杆接箍上面，阻止抽油杆和油管直接摩擦，通过在新井投产及老井修井时优化扶正器位置，有效起到防磨的目的。设计时全角变化率≥3/25m的井段前后抽油杆上各接2个，在造斜点处接2个以上，在滑杆以上的抽油杆上依次接2个，在距井口25m和45m附近抽油杆上各接1个，同时结合修井时抽油杆状况配套扶正器。
（2）双向保护接箍：双向保护接箍耐腐蚀、耐偏磨，有效解决了防腐接箍的偏磨断裂问题，张渠区块使用双向保护节箍油井平均检泵周期延长120天。
（3）标准光杆：由于用普通抽油杆代替标准光杆和普通拉杆的材质和强度存在的问题，使得光杆和拉杆断裂事故时常发生，为此，2000开始引进使用标准光杆，取得了良好的效果。截止目前共推广应用KD级防腐耐磨标准光杆2600根，使得光杆使用寿命由120天延长至200天以上，尤其是在高含水井上能有延长光杆的使用寿命，防腐、防断性能好。
五、认识及下步建议
（1）推广Ф28mm抽油泵使用后，油井采液量平稳，泵效提高，适宜在低产低效油井中全面推广应用。今后的发展方向应向密封性能好、耐压性能高、适合斜井使用的小直径抽油泵。
（2）长冲程、低冲次数字化抽油机满足能满足生产需求，并且起到节电、配套数字化管理的目的，有效提高低渗油田的系统效率和工作效率。
（3）H级高强度、细杆径抽油杆有效降低了油井载荷，降低抽油杆断脱。今后对深井应用HY级高强度抽油杆，同时优化杆柱组合，采用多级（三级以上）组合，减少抽油杆断脱频率。
（4）安塞油田深抽工艺配套技术随着井筒矛盾的变化还需进一步完善，为油田稳产、增产做好基础。
【关键词】特低渗油藏；深抽配套工艺；应用效果
一、前言
安塞油田开发主要采用机械采油技术。截止2012年底，有杆泵采油井5335口，占总井数的99.4%。近年来随着油田的扩展，油藏类型增加，针对不同的油藏及井况特点，安塞油田有杆泵采油技术得到很大的发展，一系列的深抽配套新工艺、新技术为特地渗透油田经济有效开发提供很好的保障。
二、开发现状
随着近年产建向超低渗透等油藏扩展，油藏物性变差、油层中深逐年变深、低产低效井增多。常规的深抽工艺不能满足油田发展的需要，主要问题为：（1）低产井增加，供排不匹配；（2）随着泵挂变深，冲程损失和泵漏失量也加大；（3）由于泵挂变深，杆柱负荷增大，造成抽油杆断脱；（4）定向井增加，井斜变化大，油井偏磨严重；（5）部分油藏脱气，气体影响严重。
三、深抽配套技术优化对策
在深抽工艺技术实施过程中，针对生产中存在的突出矛盾，从抽油杆、抽油泵、抽油机及配套技术等四方面进行了深入研究和配套应用，优选出了适应不同类型油藏的举升工艺配套技术。针对井筒特点实施降杆径、降泵径、降载荷、提强度等措施，确保了深抽工艺的顺利开展。
四、应用情况及效果
1、小直径泵应用
安塞油田低产低效井1400余口，平均泵效仅18.6%。通过优化地面参数来提高泵效，已经不能目前的生产需求。考虑地面参数和泵深不变的情况下泵径越小，泵的漏失量越小、泵效越高，通过现场试验和推广Ф28mm小杆径泵。
（1）Ф28mm小杆径整筒泵的应用
Ф28mm整筒泵柱塞长度和泵筒长度与Ф32mm相同，不会影响抽油机冲程，另外Ф28mm整筒泵漏失量小于Ф32mm整筒。在低液面井使用过程中减少液击现象，增加泵的充满程度，有效提升了泵效和系统效率。近两年对低产低效区块集中区块规模性推广应用Ф28mm，目前已使用800口以上，从使用后正常生产情况来看，产量保持平稳，泵效提高了11.7%，系统效率提高了3.4%。
表1：安塞油田Ф28mm泵应用效果统计表
（2）Ф28mm小杆径杆式泵的应用
目前安塞油田使用的杆式泵为定筒式顶部固定、双卡双密封型，泵筒长度4.5m，与整筒泵相同。采用顶部固定优点在于排出的液体能够把顶部与油管间的砂子及时冲刷干净，可用于含砂井开采，泵处于自由悬垂状态，泵体可以绕顶部固定装置转动，在斜井中有较好的自动对正功能，适宜在斜井中使用泵筒具有气锚的作用，适宜在含气井中使用。
杆式泵在生产过程中表现出很好的适应性：（1）杆式泵可整体随抽油杆下入油管中，检泵时不需要起出油管，作业工作量小，修井周期短，作业费用低。（2）减少油管丝扣的磨损。（3）小直径杆式泵的光杆负荷通常比管式泵小，作用在抽油杆上的应力小，抽油机负荷较小。（4）杆式泵比管式泵更适应含气井、斜井。（5）根据不同井况，杆式泵比管式泵具有更广泛的选择性。
2、数字化抽油机应用
近年安塞油田抽油机采用长冲程、低冲次的数字化抽油机，数字化抽油机具备数据采集和远程控制、自动调参功能，同时抽油机所用电机功率较原来同型号抽油机降低一级。
（1）自动调节冲次。抽油机运行过程中，根据功图量油软件数据接口得到的泵功图或泵充满度，应用最佳冲次技术设计的判定软件计算后，发送指令给变频器，调整电动机输入频率，调整到最合理的抽油机冲次。
（2）自动调节平衡。抽油机平衡状况的好坏，直接影响到抽油机的效率、能耗和筹码，对抽油杆的工作状况也有很大的影响。数字化抽油机根据自动监测并实时显示抽油机的平衡状况，可手动或自动将抽油机调整到最佳的平衡状况，降低峰值电流，达到保护减速器和节能的目的。通过软件可设定平衡度，90～100%为最佳平衡状况，当采集的传感器数据计算之后，自动启动平衡电机进行至最佳。
对12口五型数字化抽油机进行测试，平均系统效率为31.55%，日耗电量21.8kW，平衡度达到89%，相比普通抽油机系统效率高8%，日节电11 kW。
3、H级高强度细杆径应用
安塞油田初期采用的為D级抽油杆两级组合为主，由于近年泵挂变深、杆径较粗，造成杆柱载荷较大，井下效率偏低，耗能较高，采用D级Φ22+Φ19杆柱组合油井平均系统效率低于20%，断脱率达到0.18。
H级抽油杆力学性能优于D级抽油杆，相同杆柱组合、相同参数下，最大下泵深度比D级抽油杆大800m以上。采用高强度H级抽油杆，在满足杆柱抗拉强度的条件下可使抽油杆组合优化为Φ19+Φ16两级组合或Φ16一级组合，降低杆径、减小载荷、提高系统效率。目前安塞油田采用HL级抽油杆两级组合代替D级抽油杆，基本能满足常规有杆泵生产井深抽需求，对于水平井和深井采用HY级可满足需求。近两年全面推广H级抽油杆，目前最大下泵深度达到1800m。
使用效果：推广使用H级高强度抽油杆后，HL级抽油杆占到35.6%，其中Ф16mm的抽油杆数量占到42.8%，杆柱载荷下降，平均单井最大载荷下降9KN，抽油机机型减小，负载率由58.9%上升至71.3%，上升12.4%。
针对井深、载荷大，系统效率低、抽油杆断脱严重，将D级Φ22+Φ19杆柱优化成为HY级Φ19+Φ16抽油杆。从上表可以看出优化后最大载荷由42.16 kN降低至36.89 kN，最小载荷由28.60 kN降低至25.74kN；单井能耗由80.51kW.h降低至72.79 kW.h，系统效率由19.7%提高至24.6%，取得了较好的节能效果。 另外使用HY级抽油杆的45口油井，无杆柱故障、未进行检泵使用最长的已达到652天，平均年杆柱故障率已由使用前的0.394井次/口·年下降到使用后的0.21井次/口·年。HY级高强度抽油杆降低了杆柱自身对悬点的负荷，能有效减少杆柱断脱，一定程度上达到延长油井免修期的效果。 4、防气技术的应用
安塞油田三叠系油藏地饱压差小，井底脱气严重，气体对抽油泵的影响比较严重，特别是近年长10油藏和加密区块气体影响更为严重，气体进泵后，对凡尔球表面和球座形成喷射磨损，少数投产的新井，因泵“气锁”，导致油井不出液。为有效解决气体影响，从井筒、地面工艺配套兩方面攻关，试验、应用特殊防气工具。从历年使用效果来看多沉降体旋流气锚防气效果好，防气泵能有效的解决普通泵气锁问题，定压放气阀和地面抽气泵能有效的控制套压并起到集气目的。
图1：球座磨损照片
多沉降体旋流气锚由多个沉降体以及由其构成的多个油气重力分离腔、两级油气离心分离腔和集气排气系统组合而成。多沉降体总容量为抽油泵一个行程排出体积的3倍，确保吸入液体为各沉降体最底部的1/3，重力分离时间长；多沉降体流线设计，气泡上浮速度快，气液分离效果好。 对4口因气锁不出液油井，将普通气锚更换为多沉降体旋流气锚后生产正常。
防气泵应用于治理长期受气体影响的“高液面、低产井”，提高单井产能，从统计效果的16口可以看出，使用防气泵后流压下降了3.35MPa，泵效上升12.6%，日增油达到12.t，效果明显。
5、多功能防脱器应用
抽油杆在深井条件下工作时，由于井身结构、悬点载荷等因素影响，经常发生脱扣现象。安塞油井脱扣位置主要集中在下部的零点位置处，为此应用了多功能防脱器。安塞油田杆柱组合为两级组合，轴向应力零点位置计算公式采用：
轴向应力零点落在第一级杆柱时，根据力的平衡原理有：
轴向应力零点落在第二级杆柱时，根据力的平衡原理有：
通过计算出零点位置，结合井筒情况，从经济利益的角度来考虑，每口井设计三个防脱器。其合理位置是：一个应在轴向应力零点处，一个在最大螺旋弯曲变形处，具体位置可选择在抽油泵柱塞与第一根抽油杆的连接处，另一个在最大载荷处，即光杆与第一根抽油杆连接处。
目前在井深超过1800m以上的长10区块和南梁区块应用多功能抽油杆防断防脱器，长10产建未出现抽油杆脱口现象，吴堡出现1口抽油杆断裂，其余生产正常，使用后抽油杆脱口频率大幅度降低，延长了油井检泵周期，效果较好。，
6、杆柱防偏磨技术应用
安塞油田92%油井为斜井，井眼轨迹复杂，井斜角最大在40?左右，狗腿度可达22?/25m，生产时杆柱受力复杂，管杆偏磨现象严重，偏磨也是造成抽油杆断脱的重要因素之一。根据油井钻井井眼轨迹，利用有杆抽油系统计算机设计及诊断软件，采用 “三扶四限”进行油杆杆体铸塑扶正，结合防偏磨扶正器在接箍处的应用，同时开展新工艺新技术配套试验及推广，实现定向井全方位扶正防磨，减少偏磨断裂，取得很好的效果。
（1）防偏磨扶正器：防偏磨扶正器安装在抽油杆接箍上面，阻止抽油杆和油管直接摩擦，通过在新井投产及老井修井时优化扶正器位置，有效起到防磨的目的。设计时全角变化率≥3/25m的井段前后抽油杆上各接2个，在造斜点处接2个以上，在滑杆以上的抽油杆上依次接2个，在距井口25m和45m附近抽油杆上各接1个，同时结合修井时抽油杆状况配套扶正器。
（2）双向保护接箍：双向保护接箍耐腐蚀、耐偏磨，有效解决了防腐接箍的偏磨断裂问题，张渠区块使用双向保护节箍油井平均检泵周期延长120天。
（3）标准光杆：由于用普通抽油杆代替标准光杆和普通拉杆的材质和强度存在的问题，使得光杆和拉杆断裂事故时常发生，为此，2000开始引进使用标准光杆，取得了良好的效果。截止目前共推广应用KD级防腐耐磨标准光杆2600根，使得光杆使用寿命由120天延长至200天以上，尤其是在高含水井上能有延长光杆的使用寿命，防腐、防断性能好。
五、认识及下步建议
（1）推广Ф28mm抽油泵使用后，油井采液量平稳，泵效提高，适宜在低产低效油井中全面推广应用。今后的发展方向应向密封性能好、耐压性能高、适合斜井使用的小直径抽油泵。
（2）长冲程、低冲次数字化抽油机满足能满足生产需求，并且起到节电、配套数字化管理的目的，有效提高低渗油田的系统效率和工作效率。
（3）H级高强度、细杆径抽油杆有效降低了油井载荷，降低抽油杆断脱。今后对深井应用HY级高强度抽油杆，同时优化杆柱组合，采用多级（三级以上）组合，减少抽油杆断脱频率。
（4）安塞油田深抽工艺配套技术随着井筒矛盾的变化还需进一步完善，为油田稳产、增产做好基础。