1、稠油井有杆泵举升技术稠油井有杆泵举升技术超稠油井有杆泵举升技术超稠油井有杆泵举升技术一、前言一、前言二、技术原理二、技术原理三、现场试验情况三、现场试验情况 四、结论四、结论一、前言（一、前言（1）SAGDSAGD即即Steam Assisted Gravity DrainageSteam Assisted Gravity Drainage，译为，译为“蒸蒸汽辅助重力泄油汽辅助重力泄油”。辽河油区适合。辽河油区适合SAGDSAGD开采的储量有开采的储量有9746974610104 4t t，集中在杜，集中在杜8484块兴隆台、馆陶油层、冷块兴隆台、馆陶油层、冷4141块的块的S32S32油层。
2、油层。20192019年辽河油田在杜年辽河油田在杜8484块开展了国内第一个块开展了国内第一个SAGDSAGD先导试验。近几年，随着超稠油油藏开发进程的加快，辽河先导试验。近几年，随着超稠油油藏开发进程的加快，辽河油田对不同区块超稠油开发方式进行了大量的基础研究工作，油田对不同区块超稠油开发方式进行了大量的基础研究工作，就蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油和水平裂缝辅助蒸就蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油和水平裂缝辅助蒸汽驱等方式进行了比选，研究表明包括水平井在内的蒸汽吞汽驱等方式进行了比选，研究表明包括水平井在内的蒸汽吞吐和蒸汽驱都难以获得较高的采收率，而吐和蒸汽驱都难以获得较高的采收率，
3、而SAGDSAGD方式却能够经方式却能够经济有效地开发这种油藏，凸显了重力泄油开采技术作为接替济有效地开发这种油藏，凸显了重力泄油开采技术作为接替蒸汽吞吐开采超稠油的最佳方式。蒸汽吞吐开采超稠油的最佳方式。一、前言（一、前言（2）目前杜目前杜8484块已有块已有1111个井组转入个井组转入SAGDSAGD生产阶段，单井最生产阶段，单井最高日产量达高日产量达300m300m3 3/d/d以上，油井井底温度近以上，油井井底温度近240240。由于高。由于高温、大排量、闪蒸等复杂工况，采用常规的油井举升技术温、大排量、闪蒸等复杂工况，采用常规的油井举升技术难以满足油井的生产要求，为解决这一问题，辽河
4、油田公难以满足油井的生产要求，为解决这一问题，辽河油田公司钻采院开展了司钻采院开展了“SAGDSAGD超稠油井有杆泵举升技术超稠油井有杆泵举升技术”工作，工作，研制了研制了SAGDSAGD高温大排量抽油泵及扶正器、脱接器等配套工高温大排量抽油泵及扶正器、脱接器等配套工具，取得了良好的应用效果。具，取得了良好的应用效果。二、技术原理（二、技术原理（1）l为了克服井斜影响，游动阀采用机械启闭式滴为了克服井斜影响，游动阀采用机械启闭式滴状阀，拉杆的上下运动带动其开启和关闭，不受状阀，拉杆的上下运动带动其开启和关闭，不受井斜和气体的影响，可提高泵的充满程度和泵效井斜和气体的影响，可提高泵的充满程度和泵
5、效，同时固定阀也采用辅助复位结构，不受井斜影，同时固定阀也采用辅助复位结构，不受井斜影响，在下冲程时可迅速关闭。最大工作井斜角可响，在下冲程时可迅速关闭。最大工作井斜角可以达到以达到7070。脱接器脱接器柱塞柱塞固定阀固定阀 SAGDSAGD高温大排量系列抽油泵高温大排量系列抽油泵l采用采用“高精度冷拔高精度冷拔珩磨珩磨深孔镀铬深孔镀铬珩磨珩磨”技术方法试制成功技术方法试制成功120mm120mm长冲程泵筒，泵筒的各长冲程泵筒，泵筒的各项技术指标均达到了抽油泵用泵筒的技术要求，项技术指标均达到了抽油泵用泵筒的技术要求，获得了非标准大泵泵筒制造技术上的突破。获得了非标准大泵泵筒制造技术上的突破。
6、二、技术原理（二、技术原理（1）脱接器柱塞固定阀 SAGDSAGD高温大排量系列抽油泵高温大排量系列抽油泵l柱塞采用喷焊工艺，为解决出砂问题，设计了沟柱塞采用喷焊工艺，为解决出砂问题，设计了沟槽密封方式，在保证抽油泵漏失量的情况下，可槽密封方式，在保证抽油泵漏失量的情况下，可采取较大的间隙生产，由于大间隙以及沟槽具有采取较大的间隙生产，由于大间隙以及沟槽具有的刮砂特性，这一密封方式具有很强的抗砂卡特的刮砂特性，这一密封方式具有很强的抗砂卡特性。性。l为克服油井高温影响，进行了抽油泵间隙与油井为克服油井高温影响，进行了抽油泵间隙与油井温度变化之间的关系研究，确定了合理的抽油泵温度变化之间的关系研
7、究，确定了合理的抽油泵间隙，在满足漏失量的前提下，最高耐温能力达间隙，在满足漏失量的前提下，最高耐温能力达到了到了240240。SAGDSAGD高温大排量系列抽油泵具有防气、防砂、高温大排量系列抽油泵具有防气、防砂、耐高温、防井斜影响等多种功能。耐高温、防井斜影响等多种功能。二、技术原理（二、技术原理（2）名称名称技术参数（设计技术参数（设计/测量）测量）泵径系列泵径系列108mm108mm、120mm120mm、140mm140mm最大冲程最大冲程8000mm8000mm泵筒长度泵筒长度10500/1050010500/10500泵筒处理方法泵筒处理方法镀铬镀铬泵筒内表面硬度泵筒内表面硬度H
8、RC67-71/HRC68HRC67-71/HRC68泵筒处理层平均厚度泵筒处理层平均厚度0.07/0.07-0.10mm0.07/0.07-0.10mm二、技术原理（二、技术原理（3）108108、120120、140mmSAGD140mmSAGD大排量泵技术参数表大排量泵技术参数表名称名称技术参数（设计技术参数（设计/测量）测量）柱塞总成长度柱塞总成长度1300/1300mm1300/1300mm柱塞处理方法柱塞处理方法Ni-Fe-SiNi-Fe-Si基粉末喷焊基粉末喷焊柱塞表面硬度柱塞表面硬度HRC55-58/HRC55-58HRC55-58/HRC55-58柱塞处理层厚度柱塞处理层厚度
9、0.25mm/0.25-0.27mm0.25mm/0.25-0.27mm阀球直径（游动阀球直径（游动/固定）固定）(83/95mm)/(83/95mm)(83/95mm)/(83/95mm)辅助功能辅助功能防气、防止井斜影响防气、防止井斜影响脱接器工作方式脱接器工作方式往复对接自锁往复对接自锁二、技术原理（二、技术原理（3）108108、120120、140mmSAGD140mmSAGD大排量泵技术参数表大排量泵技术参数表 脱接器采用自锁式结构，由爪簧和锁套构成，释放时脱接器采用自锁式结构，由爪簧和锁套构成，释放时由释放接头强制脱开。经反复改进完善，实现了对接轻松由释放接头强制脱开。经反复改进
10、完善，实现了对接轻松自如、可靠性明显增强，经实验验证，效果良好。自如、可靠性明显增强，经实验验证，效果良好。二、技术原理（二、技术原理（4）脱接器脱接器二、技术原理（二、技术原理（5）为解决为解决SAGD油井磨损问题，研制了与其配套的高强度滑动式抽油井磨损问题，研制了与其配套的高强度滑动式抽油杆扶正器。扶正器采用了固体润滑的工作原理，其表面涂有固体润油杆扶正器。扶正器采用了固体润滑的工作原理，其表面涂有固体润滑层，随着扶正器与油管的表面接触，固体润滑层将发生向油管壁的滑层，随着扶正器与油管的表面接触，固体润滑层将发生向油管壁的迁移作用，从而使摩擦仅仅发生于固体润滑层间，避免了油管与抽油迁移作用
11、，从而使摩擦仅仅发生于固体润滑层间，避免了油管与抽油杆的磨损。杆的磨损。滑动式抽油杆扶正器示意图1.1.杜杜84-84-兴平兴平1-11-1国产120SAGD泵国产120SAGD泵进口120泵l7 7月月2828日日120120泵转抽，日产泵转抽，日产248m248m3 3/d/d，冲次，冲次minmin-1-1，泵效，泵效95%95%，工作，工作5050天后，杆脱检天后，杆脱检泵；泵；l9 9月月1616日换入进口日换入进口120120泵，泵，2 2个月中，进口脱接器反复脱开，无法正常工作；个月中，进口脱接器反复脱开，无法正常工作；l1111月月1414日再次换国产日再次换国产120120泵
12、，初期日产泵，初期日产277m277m3 3/d/d，冲次，冲次2.5min2.5min-1-1，泵效，泵效8585，后由于，后由于注汽量减少，产量保持至注汽量减少，产量保持至110110130 m130 m3 3/d/d，生产正常。，生产正常。三、现场试验情况三、现场试验情况 20192019年年8 8月月4 4日，杜日，杜84-84-兴平兴平4545井所用进口泵固定阀及柱塞脱扣，改用国产井所用进口泵固定阀及柱塞脱扣，改用国产120 120 泵生产，初期日产液泵生产，初期日产液168m168m3 3/d/d，冲次，冲次1.5min1.5min-1-1，泵效，泵效8686，生产至，生产至9 9
13、月月9 9日冲次提高至日冲次提高至3.2min3.2min-1-1，日产液，日产液349m349m3 3/d/d，泵效，泵效8484。冲次冲次3.23.2三、现场试验情况三、现场试验情况2.2.杜杜84-84-兴平兴平4545施工日期：施工日期：07-4-16试验泵径：试验泵径：120mm井斜：井斜：55泵挂：泵挂：1352m试验目的：验证在中深层油井开试验目的：验证在中深层油井开展展SAGD举升的可行性。举升的可行性。3.沙平沙平1 1三、现场试验情况三、现场试验情况沙平沙平1 1 井试验数据井试验数据序号序号最大载荷最大载荷最小载荷最小载荷电流电流冲次冲次冲程冲程实际排量实际排量理论排量理
14、论排量泵效泵效1183.833.1171/16028166260642181.224.8171/1622.038168264643186.827.1182/1652.518200325624181.122.4197/1792.528176327545188.220.3223/1943.01822239056.96188.526.0231/1733.02822239156.7与设计符合较好，说明在中深层油井中进行与设计符合较好，说明在中深层油井中进行SAGDSAGD举升具有可行性。举升具有可行性。试验前预测最大载荷为试验前预测最大载荷为186kN186kN，最小载荷为最小载荷为32KN32KN，
15、使用，使用25mmH25mmH级单级级单级抽油杆。抽油杆。三、现场试验情况三、现场试验情况3.沙平沙平1 1四、结论四、结论(1)SAGD(1)SAGD高温大排量泵形成了较完善的技术系列，高温大排量泵形成了较完善的技术系列，所采用的结构与工艺方式（泵筒处理、柱塞喷焊、所采用的结构与工艺方式（泵筒处理、柱塞喷焊、间隙等级等）经现场试验表明能够满足间隙等级等）经现场试验表明能够满足SAGDSAGD井举井举升要求升要求(2)(2)配套的脱接器工作性能稳定，现场试验表明，配套的脱接器工作性能稳定，现场试验表明，能够适应能够适应SAGDSAGD井高温、重载等工况条件。井高温、重载等工况条件。四、结论四、结论(3)3)高强度滑动式抽油杆扶正器可满足高强度滑动式抽油杆扶正器可满足SAGDSAGD井在大井在大斜度井段的采油工艺要求，具有良好减磨效果。斜度井段的采油工艺要求，具有良好减磨效果。(4)(4)辽河油田辽河油田SAGDSAGD超稠油井有杆泵举升技术的成功超稠油井有杆泵举升技术的成功应用，为应用，为SAGDSAGD技术的大规模实施提供充分的技术支技术的大规模实施提供充分的技术支持，为持，为SAGDSAGD技术在辽河油田的规模化应用奠定坚实技术在辽河油田的规模化应用奠定坚实的技术基础。的技术基础。
