惠振江

（大慶油田第七采油廠生產(chǎn)運(yùn)行部，黑龍江 大慶163517）

1 引言。在油田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，由于鉆井、壓裂等原因引起的各種雜質(zhì)對(duì)油層的污染、地層本身的結(jié)垢和結(jié)蠟等，往往使油層滲透率降低，使油井產(chǎn)量下降，特別對(duì)低孔隙度低滲透或超低滲透巖層而言，產(chǎn)量下降更為嚴(yán)重。常規(guī)的方法是對(duì)油井酸化來(lái)解除這些堵塞，但用這種方式解堵的同時(shí)又會(huì)給油層帶來(lái)二次污染。因此，環(huán)保無(wú)害化的機(jī)械解堵方法以其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)跨入解堵增油技術(shù)行列。

2 振動(dòng)解堵增油裝置的結(jié)構(gòu)。振動(dòng)解堵增油裝置是由正向單流閥、不銹鋼變徑活塞、反向單流閥、膠質(zhì)密封器、主力篩管、輔助篩管、振動(dòng)片組等組成。變徑活塞可隨套管形狀的變化而變化，且活塞塊磨損后，會(huì)自動(dòng)向外擴(kuò)張進(jìn)行補(bǔ)充，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能保證長(zhǎng)期與套管密封。

3 振動(dòng)解堵增油裝置的原理

3.1 原理總論：HNW777-ES振動(dòng)解堵增油裝置是利用油管柱周期性的彈性形變帶動(dòng)連接于泵下的振動(dòng)裝置作周期性的脈沖式往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將系統(tǒng)內(nèi)部持續(xù)作用的非振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為波動(dòng)能量，并通過(guò)聲波的方式傳導(dǎo)入油層，激勵(lì)油層發(fā)生振動(dòng)，從而改善油層的滲流狀況，解除油層堵塞。

3.2 運(yùn)動(dòng)方式：在抽油機(jī)的工作過(guò)程中，井下油管中的液柱載荷隨上、下沖程交替作用在油管的下端部，使油管承受頻繁的交變載荷，產(chǎn)生周期性脈沖式伸長(zhǎng)和收縮，帶動(dòng)連接于泵下的振動(dòng)裝置作周期性脈沖式往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

3.3 能量轉(zhuǎn)換：在振動(dòng)裝置縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，環(huán)狀空間的高壓液體反方向撞擊振動(dòng)片組及振動(dòng)閥，激勵(lì)振動(dòng)片組及振動(dòng)閥產(chǎn)生振動(dòng)，將高壓液體的撞擊能量轉(zhuǎn)化為波動(dòng)能量，通過(guò)聲波的方式傳導(dǎo)入油層。HNW777-ES振動(dòng)裝置振動(dòng)片組的特殊結(jié)構(gòu)保證了其轉(zhuǎn)化成的聲波是頻率為0.1-120HZ的低頻脈沖復(fù)頻波帶，完全覆蓋油層30-75HZ的固有頻率帶，導(dǎo)入油層的復(fù)頻波帶與油層固有頻率帶頻率相等，就必然引發(fā)油層共振，在油層近井形成振動(dòng)物理場(chǎng)，疏通油道，解除近井地帶堵塞。

3.4 振動(dòng)解堵增油裝置的機(jī)理。當(dāng)抽油機(jī)上沖程時(shí)，油管彈性收縮向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械

解堵采油器向上運(yùn)動(dòng)，撞擊滑套產(chǎn)生振動(dòng)；同時(shí)，正向單流閥關(guān)閉，變徑活塞總成封堵油套環(huán)形油道，使油井底部形成負(fù)壓區(qū)，相當(dāng)于對(duì)地層產(chǎn)生了一個(gè)強(qiáng)大的抽吸力。

當(dāng)抽油機(jī)下沖程時(shí)，油管彈性伸長(zhǎng)向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械解堵采油器向下運(yùn)動(dòng)，撞擊滑套產(chǎn)生振動(dòng)；同時(shí)，反向單流閥部分關(guān)閉，相當(dāng)于對(duì)地層產(chǎn)生了一個(gè)反向的沖擊力。

油井內(nèi)的機(jī)械解堵采油器就是利用油管柱周期性的彈性變形來(lái)產(chǎn)生周期性的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)地層產(chǎn)生抽吸、沖擊交替變換的活塞作用。油層內(nèi)"粘連"的液滴和堵塞顆粒物受到這種頻繁地抽吸力和沖擊力擾動(dòng)后，被迫脫離原位，最終，使不易移動(dòng)的液滴開(kāi)始流動(dòng)，使"粘連"的堵塞顆粒物脫離油道，實(shí)現(xiàn)疏通油道、擴(kuò)大油流增加原油產(chǎn)量的目的。

4 主要技術(shù)指標(biāo)

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

表2 措施效果對(duì)比表

表1 振動(dòng)解堵增油裝置技術(shù)指標(biāo)

HNW777-ES振動(dòng)解堵增油裝置在大慶油田一廠共選取了4口井進(jìn)行前期試驗(yàn)，研究不同區(qū)域?不同油層性質(zhì)井的適應(yīng)性，確定適用范圍，單井具體情況見(jiàn)下表：

試驗(yàn)自2003年9月11日開(kāi)始實(shí)施，到2003年11月19日，已實(shí)施4口井，4口井均取得了一定效果，合計(jì)單井日增液93t，日增油9t，截止到11月底累計(jì)增油573t，增油效果見(jiàn)表2。

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6 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

平均單井減少熱洗次數(shù)和油井壓產(chǎn)創(chuàng)效益：統(tǒng)計(jì)一廠全廠每次熱洗時(shí)的費(fèi)用（包括臺(tái)班費(fèi)、燃油費(fèi)、人工費(fèi)），合計(jì)為0.1萬(wàn)元，應(yīng)用前每口井一年平均熱洗8次，應(yīng)用后單井可減少6井次，平均單井日產(chǎn)油2.5t，單井因減少熱洗次數(shù)和油井壓產(chǎn)創(chuàng)效益為2.1萬(wàn)元。

油井增產(chǎn)創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益：防蠟器安裝前平均單井日產(chǎn)油2.5t，按增油率11.5%，計(jì)算年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益為10.35萬(wàn)元。

抽油機(jī)節(jié)電創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益：目前2口井平均產(chǎn)液31.4t，節(jié)電率31.35%，電費(fèi)0.45Kwh/h元，安裝前每噸液耗電7.415Kwh/m3年節(jié)電為1.18萬(wàn)元。

年創(chuàng)效益：2.1+10.35+1.18=13.63萬(wàn)元

防蠟器投入費(fèi)用2萬(wàn)元，使用壽命為2年投入產(chǎn)出比為1：13.63。

結(jié) 論。（1）振動(dòng)裝置對(duì)目前正常生產(chǎn)有一定增油效果，但從增油幅度看，近井地帶油層有一定污染的井效果最好，包括生產(chǎn)過(guò)程中造成的污染和泥漿壓井等情況的污染。（2）振動(dòng)裝置對(duì)過(guò)渡帶井有效厚度越大，解除油層近井地帶污染堵塞的效果較好。（3）由于受聲波振源波及范圍（最佳范圍40米）的限制，油層越集中，效果越好。（4）振動(dòng)裝置不適用下入油管錨和斜井。

[1]胡搏仲.機(jī)械采油配套技術(shù)，大慶、石油工業(yè)出版社，1998.

[2]賀信來(lái).固體物理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū).北京：北京科技大學(xué)出版社，1995.