摘要：针对制约提高采收率瓶颈，某油田开展了顶部注气底部采油试验。为实现不动管柱进行多轮次注气及注气与采油快速转换，采油厂利用杆式泵的性能优势，发展了注采一体化井口配套杆式泵和70MPa采气树配套杆式泵及抽油杆悬挂器等一套比较成熟的注气采油工艺技术，为注气提高采收率工作的开展提供了强有力的技术支撑。
关键词：缝洞型油藏；注气采油；配套工艺；采收率
某油田油藏属碳酸盐岩缝洞型油藏，对于供液不足油井，通过周期注水，可在一定程度上补充地层能量，提高采收率。但多轮次注水后，次生油水界面不断抬升，注入的油田水将缝洞体中原油驱替到储集体顶部及远井地带，形成“阁楼油”，导致注水替油失效。向此类油井注入气体，通过重力分异作用形成次生气顶，可将注水未能波及到的顶部剩余油向下驱替进入井筒，从而提高采收率。为此，塔河油田开展了注气替油先导试验，并迅速发展了相关配套工艺技术，为塔河油田提高采收率奠定了坚实的基础。
一、顶部注气底部采油工艺
由于该油田地面配备了高压注气设备及管线，考虑现场将油田产的天然气增压后进行注气。为满足高压注气及不动管柱进行多轮次注气需要，兼顾注气与采油的快速转换，同时方便后期维护作业，油田经过不断摸索，形成了注采一体化井口配套杆式泵和70MPa采气树配套杆式泵及抽油杆悬挂器等一套比较成熟的注气采油工艺技术。
（1）管柱结构
油田注气管柱如图1所示，使用油管为抗拉与气密封性能俱佳的TP-JC油管，管柱中接有注气单流阀、杆式泵泵座接头（抗拉60t）和7″PHP-MCHR液压封隔器。该管柱结构的主要特点如下：
①注气单流阀：环空打压和正打压可分别打开和关闭单流阀，实现环空掺稀或加药生产与油管注气、注水快速转换。
②杆式泵泵座接头：用于支承杆式泵，解封杆式泵可满足注气及前期自喷生产需要，上吊车坐封杆式泵即可机抽生产，方便快捷；后期检泵时不用动井口，同时不需上大型修井机解封封隔器和起、下管柱作业，由小型修井机即可完成检泵作业，大大节约作业时间和修井费用。
③7″PHP-MCHR液压封隔器：通过投球打压坐封，用于封隔油套环空，保护套管。
（2）注气井口
油田主要使用承气密封压70MPa的注气采油一体化井口和采气井口两种井口进行注气，通过配套抽油杆悬挂器，可实现不动管柱进行多轮次注气及注气与采油的快速转换。
①注采一体化井口
注采一体化井口主要由采油树和油管四通两部分组成，最大承气密封压70MPa。采油树包括小四通、主阀、翼阀、节流阀和采气树帽五部分，其小四通、一号主阀、上法兰为一整体，另一主阀为清蜡阀，注气时安装在小四通上面，机抽时拆去。翼阀共四个，每翼外侧带可调节流阀和固定节流阀各一只。油管四通与套管头、油管悬挂器均采用金属密封加橡胶密封方式进行密封。
修井作业时，先在油管挂上端安装好抽油杆支架，安装采油树后，将已下入井内的杆柱（底带杆式泵，未坐封）通过注采一体化井口配套的抽油杆悬挂器悬挂于抽油杆支架处，即可进行注气。开井停喷后，上提抽油杆柱，用工具取出抽油杆悬挂器，将清蜡阀更换为双闸板防喷器、坐封杆式泵后即可机抽生产。二次注气时解封杆式泵，起甩3-4根抽油杆后再次将杆柱悬挂起来，恢复注气井口即可。
②70MPa采气井口
70MPa采气井口主要包括采油树和油管四通两部分，最大承气密封压70MPa。采油树由小四通、主阀、清蜡阀、翼阀及节流阀组成，1号主阀与油管头上法兰为整体结构。油管四通底部带一道金属密封与两道“FS”型二次密封。金属密封结构通过拧紧法兰连接螺栓挤压金属密封圈，使金属密封圈与套管及油管四通壁紧密贴合起到密封作用，密封安全可靠；非金属密封为免注塑密封，密封性能好，可方便试压。
修井过程中，穿换油管四通后，通过加工的抽油杆悬挂器将已下入井内的杆柱（底带杆式泵，未坐封）悬挂于油管挂处，后安装采气树，即可进行注气。开井停喷后，通过对扣取出抽油杆悬挂器，将清蜡阀更换为双闸板防喷器、坐封杆式泵即可机抽生产。二次注气时解封杆式泵，起甩3-4根抽油杆后再次将杆柱悬挂起来，恢复采气井口即可。
（3）配套工艺
①42MPa双闸板手动防喷器
油田机抽井一般采用承压21MPa的双闸板手动防喷器及ZYMF-Ⅲ型随动调偏光杆密封器组合来密封光杆。注气井转抽生产初期，前期注入的高压气体可能因地层无足够的储集空间而通过井筒运移至井口，导致井口压力异常升高。考虑常规机抽井口承压有限（最高承压35MPa）及后期注气采油快速转换需要，注气井转抽时一般只将原注采一体化井口或采气树的清蜡闸门拆除后安装光杆密封器即可。原21MPa双闸板手动防喷器及ZYMF-Ⅲ型随动调偏光杆密封器组合的承压及整体高度（约1000mm）显然不能满足生产需求。42MPa双闸板手动防喷器因此应运而生，其结合了前两者之长，而且双闸板密封能力达到42MPa，盘根盒密封能力7MPa，总体高度仅575mm，大大降低了抽油机基础高度，提高了井口的安全性和后期维护作业方便性。
②抽油杆悬挂器
抽油杆悬挂器如图5所示，整体由45#钢制作而成，呈圆柱形。其长度为200mm，最大直径77.5mm，上端为1″抽油杆母扣，下端为1″抽油杆公扣，本体边缘有三道长宽高18*9*100mm的注气通道，平面呈120°均匀分布。利用抽油杆悬挂器，可实现安装70MPa采气井口的注气井注气与机抽生产的快速转换。
二、实例分析
油田在TK718井注气替油施工中对该工艺进行现场实践验证，取得了良好的效果。该井注气井口采用70MPa采气井口，注气前通过抽油杆悬挂器将抽油杆柱悬挂于井口，气水混注过程中，注气排量3000m3/h，注水排量约6m3/h，最高泵压21.5MPa，套压一直为0，累计注气60万方后关井焖井，施工中各项参数均达到设计要求。焖井15d后开井，井口有气无液，后直接坐封杆式泵转机抽生产，开井初期日产液22.1t，日产油7.4t，含水66.6%。自喷转抽仅花费1d时间，极大的提高了生产时效。
三、结论与建议
（1）油田目前井口装置及注气管柱结构完全满足高压注气要求，通过配套相关工艺技术，可成功实现不动管柱进行多轮次注气及注气与采油的快速转换，达到降本增效的目的。
（2）注气井普遍存在原油乳化现象，对于原油乳化严重的井需环空掺稀或加药生产，目前使用的注气单流阀有时存在打开或关闭困难现象，可靠性有待进一步提高。
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论文作者:刘亚龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/18
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