【摘要】目前，无油管杆式泵套管举液已引起国内外各大油田的广泛关注。由于该方法不用油管和减少了抽油杆的杆断次数，降低了开采成本，增加了采油量，因此，已被视为降低油田晚期开发费用的主要方法之一。本文从“研制背景、操作程序、装置结构、工作原理和矿场试验”五个方面进行了论述。
　　
【关键词】无油管 套管举液 降低成本 增产
　　
1 研制背景
　　
通常，粘液在圆管中流动时，压头损失根据下列公式确定：
　　
式中：μ为液体的动力粘度，Ρ为液体密度，L为油管长度，d为油管直径，υ为液流速度，g为自由落体加速度。
　　
由公式（1）可见，在驱动方式、杆式泵排液量和采出液特性不变的条件下，影响杆式泵地下部分液压摩阻的主要因素是：
　　
（1）举液管的液流通过面积；（2）杆和液体的流动速度；（3）液流的有效粘度。
　　
因此，为降低粘滞摩擦力对泵装置的负面影响，液流的有效粘度、举液管中的杆和液流的流动速度应该尽可能低，举液管的通过面积尽可能大。在开采高粘采出液井时，当泵装置工作的可靠性和有效性用普通方法得不到保证、提高工作效率的开采方案得不到实施时，就应选用套管直接举升高粘采出液的采油方法。
　　
2 操作程序
　　
4 工作原理
　　
在井下装置下入井底和调整抽油杆6的长度后开始启动。传动装置通过与扶正器14连接的抽油杆6驱动柱塞15，使其做往复运动。由地层17流出的液流伴随游离气进入到井的过滤（封隔器下）腔室18。然后含有游离气体的采出液通过孔1进入尾管上部，再通过封隔器8的轴向槽进入到杆式泵5中，传输到套管环空13中，并由此将井液举升至井口，进入回油管线。扶正器14可防止抽油杆6和套管壁内表面的相互接触和磨损。如下的2个条件保证装置在井底的工作：
　　
5 矿场试验
　　
在329a和9011号2口井中安装了上述的无油管杆式泵装置。329a井含有高粘采出液，而9011井则由于油管中产生高粘油水乳化液，用普通杆式泵开采困难，已转为周期性开采。
　　
5.1 矿场试验1
　　
9011号井2005年3月用常规杆式泵周期性开采（每月8天），泵径44mm，泵深1101m，泵效31%，月折算采液量为0.3m3/ d，采油量为0.1t/d，柱塞最短的冲程长度为1.3m，驴头冲次为3min-1。由于采出液中含有油水乳化液，在降低冲次的试验过程中出现了阀不同步，因此不得不停泵。然后更换了小径泵，但由于上述原因仍未能奏效。该井人工井底深度为1222m，标准套管直径为168mm，于2009年10月13日关井。深井泵提升到地面后发现，在长期开采过程中由于金属损坏第5根油管断裂。
　　
该井于2009年10月27日改用无油管杆式泵开采。装置泵径为32mm，并采用大泵用吸入阀，泵深为1149.7m。由于转为正常开采，该井含水率从50%降至13%。产液量为2.5 m3/d，采油量为1.99t3/d，泵效为69%。采油量增加了1.89t/d，抽油杆悬点的交变载荷降低了30%。通过尾管将泵支撑于人工井底，共使用油管58.8m。该井节省的1091m油管的价值约为5139元。
　　
5.2 矿场试验2
　　
329a井于2006年12月开始用120 ST-4型螺杆泵采油。先用直径73mm的油管将泵下入900m深处，然后用直径22mm的抽油杆驱动泵转子转动，转数为164min-1。采液量 2 m3/d，采油量1.5t/d，含水率12-18%，泵效50%。在20℃温度时采出液的流动粘度为11.14×10-4m2/s。较高粘度的采出液不但使驱动螺杆泵的电机载荷增大，而且使电控箱断路次数增加。由于驱动电机载荷大大超过额定载荷，329a井于2008年12月25日决定改用无油管杆式泵装置开采。其人工井底深度为1315m，套管直径为146mm。
　　
新型无油管杆式泵泵径为44mm，泵深为989m，采出液含水率为27%，采液量为4.8 m3，采油量为3.21t/d。比普通杆式泵开采液量增加了1.7 t/d，泵效提高到63%。通过尾管将泵支撑于人工井底，使用油管312m，节省油管677m，相当于节省了6.2t的金属。图3给出了该装置工作的示功图。由于采用了可控式排出阀，无油气比（10 m3/t）影响。
　　
6 结论与建议
　　
无油管杆式泵装置在含有高粘采出液的的2口井应用，共节省17870元，增产原油800t，并计划2010年再增加5台。由于检泵周期延长，大大降低了能源消耗，减少了产量损失和作业投入。考虑到该地区采油井所能达到开采水平，将检泵周期维持在1100-1200天是近期努力的目标。可采用减少因油水乳化液造成的杆断和泵装置的吸入阀堵塞故障的方法来达到这一目标。为达到整体效果，主要关注点应放在难开采和周期性开采的井数上。在使用新型泵的过程中要仔细研究无油管杆式泵与链传动装置和控制器组合应用的问题。在329a井和9011井中均安装了控制器和独立的计算电能消耗的计量器。
　　
因此，矿场试验表明，无油管杆式泵在含有高粘石油的井中应用可保证：
　　
（1）由于不用油管（每口井节约900m）降低了费用，该费用是由于金属成本增加和油管修理产生的；
　　
（2）由于举升装置中采出液的流动速度降低，产生高粘乳化液的程度也下降；
　　
（3）由于如下原因增加了采油量：
　　
达到了杆式泵开采高粘采出液的最大排量产能（由于采出液移动速度低和举升装置的通过面积大，流体动力阻力成倍下降）；
　　
停产井、周期性开采井和含有高粘采出液的井均转为正常开采井；
　　
（4）由于抽油杆杆断数量减少，降低了开采成本。