[发明专利]稠油井套管套掺水延长螺杆泵使用寿命的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于螺杆泵开采稠油井开采并可延长螺杆泵使用寿命的工艺方法。 

背景技术：

在稠油油田、区块实施注蒸汽开采工艺时，部分稠油井需要采取螺杆泵抽油方式投产。在正常情况下，螺杆泵定子胶皮所能承受的极限温度为120℃，然而对于注汽采油井注汽温度通常在200～300℃，注汽停止后在下入螺杆泵生产过程中，进入泵内的液体温度也超过120℃，因而对螺杆泵定子胶皮造成严重损害，加速老化而影响其工作性能和使用寿命，不但不利于稠油井正常生产，同时需要增加施工作业和生产成本。目前，现场尚缺乏应对和有效解决上述问题的理想方法。 

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可以有效降低注汽热采井井底产液温度从而减轻对螺杆泵定子胶皮损害、延长螺杆泵使用寿命的稠油井套管掺水延长螺杆泵使用寿命的方法。 

本发明的技术方案如下：此种方法是根据已知的油藏井况、生产方式具体条件，采用等热比的计算方法计算出具体的掺水降温方案，通过直接向套管内掺水，降低井筒内的产液温度，从而达到保护螺杆泵定子胶皮保证螺杆泵正常持续生产的目的；该方法的实施步骤和技术要点如下： 

1、设备、工艺流程准备：准备好泵车和罐车各一辆，并将注水管线连接到稠油井套管上，此项操作与反洗井相似； 

2、先期注入少量水：螺杆泵投产后，井口出液温度超过80～90℃时，以泵车排量的最低档约18m³/h向套管内先期注入15～20m³水，观察注入压力和产出液的温度变化； 

3、直接用罐车注水：当泵车注入压力为零时，直接将罐车连到井口，通过阀门控制注水排量，注水排量根据等比热计算求得；在此段时间内应保持注水排量恒定，每小时记录产出液温度和流量，此步骤的实施时间根据温度变化情况进行调整； 

4、逐步递减套管掺水的注水排量，每变化一次观察2小时，最后停止注水； 

5、步骤3中注水排量QX按等比热公式计算，计算方程式如下： 

[0010] (Q1+Qx)·T1＝Q1·T2+Qx·T3 

式中：Q1-井底排量，m³/h； 

      Qx-注水排量，m³/h； 

[0013]       T1-混合后温度，℃； 

      T2-井底产出液温度，℃； 

      T3-注入水井底温度，℃。 

将具体数值分别代入该方程式后，即可求得注水排量QX。 

本发明提供的稠油井管套掺水降温方法设计合理，易于实施，效果良好，利用该方法可以有效降低注汽稠油井井底液产温度，减轻对螺杆泵定子的损害，延长螺杆泵使用寿命，保证油井正常生产，宜于推广应用。 

实施例；某油田一注汽热采稠油井，其套管掺水降温方案及基本参数如下： 

螺杆泵下泵深度：515m；井底产出液温度T2：130℃； 

井底排量Q1：5m³/h；地面水温度T地面：40℃； 

注入水井底温度T3：60℃；混合后温度T1：100℃； 

按等比热计算，代入以上数值可得下列方程式： 

(5+Qx)·100＝5x130+Qx x60 

解方程后可求得注入水排量Qx＝3.75m³/h，考虑到稠油比热比水低，实际用量可比该数值稍低。 

实际掺水过程如下： 

1、将泵车和罐车与井口套管建立反洗井连接，当螺杆泵投产后出液温度超过80～90℃时，采用泵车最小排量先期注入20m3水； 

2、泵车注入压力为零时，直接将罐车连接到井口，通过阀门控制注入量为3.75m³/h，时间为7天； 

3、第7天后逐步降低罐车排量(3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0m³/h)直至停止注入。 

在上述过程中，根据油井实际产量调整注入水量，随时监控产出液温度变化情况。