充注油泵：气举辅助有杆泵抽油工艺设计

　　【摘要】：注气是提高低渗透油田采收率的关键技术之一,被国内外油田逐渐推广应用。随着注气驱油开采的深入,气体逐渐突破采油井,使得采油井气液比逐渐增加,其值远大于常规油井的气液比,严重影响有杆泵采油：降低抽油泵的泵效,甚至发生“气锁”。而采用井下气液分离器或防气泵以及两者组合只解决了降低入泵气液比的问题,聚集在油套环空顶部的气柱因富含注入气体不能简单排空处理,定压外输时套压波动大,引起泵沉没度变化大,影响有杆泵工作。为此本文提出气举辅助有杆泵抽油工艺,采用井下气液分离器实现气液分流：产出液进抽油泵从油管举升至地面,产出气进入油套环空,再经助流气举阀返回到油管辅助有杆泵抽油,既大幅降低气体对有杆泵抽油的影响,.又充分利用了油套环空高压气体的能量。本文对井下气液分离器和气举辅助有杆抽油工艺设计方面进行了深入研究,主要完成了以下工作：

　　(1)基于常规气液分离器分气原理的对比分析,设计了新型组合式井下气液分离器；并利用CFD建立了上部螺旋分离和下部重力分离的物理模型,优化了新型组合式井下气液分离器的参数,研制了新型组合式井下气液分离器试样,为气举辅助有杆泵抽油工艺提供了重要的工具；

　　(2)自行研制了井下气液分离器分气效率测试实验装置,以入泵气液比条件类比设计新型组合式井下气液分离器分气效率实验方案,观察了入泵时油套环空流型,测试了新型组合式井下气液分离器的分气效率,证实了新型组合式井下气液分离器适于高气液比油井且分气效率较高；

　　(3)基于注气采油井流入动态计算,完善了气举辅助有杆泵抽油工艺设计方法,编写了相应的计算机程序,为气举辅助有杆泵抽油工艺提供了重要的理论基础和设计工具。

　　本文以某注气驱采油井为例,分析了气体对抽油泵泵效的影响情况,完成了1口实例井的气举辅助有杆泵抽油工艺设计。该研究成果对低渗油田实施注气驱提供了重要的采油工艺,对类似高气液比油井具有重要的借鉴作用。