倒置式潜油电泵井下增压注水技术研究与应用张峙左锋2（1.西南石油大学研究生院，四川成都6105002中海石油（中国）有限公司湛江分公司生产部，广东湛江力14MPa在该注入压力下，注水量有限，注采比仅为0 25为满足注采要求必须进行增压注水（净增压值7MPa）但由于受平台空间的限制，地面增加设备非常困难。提出了运用潜油电泵“倒置”于注水井井筒中，将14MPa注水源增压至21MPa来实现增压注水的方案。现场实验结果表明，涠洲12―1―B15井注水量由330m3/d增加至1100m3/d满足了注采要求。该研究成果填补了国内海上油田井下倒置式潜油电泵增压注水的空白。
4乍者简介：张崎，1971年生u2004年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，现从事油气田井下作业管理工作工程师u电话：0759―1N油田是多油层复杂断块油田，地饱压差大，为提高原油采收率，必须进行注水开发。
由于海上平台空间的限制，井槽有限，整个平台有13口采油井，5口注水井。由于井位无法再增加，同时又受到注水设备能力和海管尺寸的限制，平台高注入压力只有14MP，a注水量有限，目前累积注采比只有Q25地层亏空严重。由于地层压力下降较快，地层脱气较为严重，油井产量递减较快，为防止地层能量进一步亏空，需尽快采取有效的措施增加注水井的注水量。
1注水工艺研究―1N油田的注水问题，对涠洲12―1一B5井进行了泥浆泵增压注水试验。当注水压力提高到21MPa时，该井注入量可从原来的330m/d提高到1m/d据此实验结果，认为实施增压注水是可行的。
目前，利用潜油电泵进行增压注水的技术，大致可分为地面方式和地下方式，地下方式又可分为口袋井式和倒置式2种。地面方式注水工艺主要以水平注水电泵为主，其缺点是占地面积大，不适合海上平台；利用潜油电泵进行口袋井式增压注水，需要增加额外井槽，而平台无多余井槽，该工艺也无法实现。
通过对各增压注水方式的分析与研究，设计开发出适合于海上油田的1到置式潜油电泵机组“的井下增压注水工艺。
11倒置式潜油电泵机组的结构倒置式潜油电泵机组在结构上分为倒置电机、倒置保护器、倒置泵3大部分。
1.1.1倒置电机倒置电机采用内置星点结构，从根本上解决了机组倒置后电机与保护器和泵的连接及动力传递问题。
1.1.2倒置保护器倒置保护器采用倒置胶囊结构，位于电机的上下两端，以其胶囊的膨胀和收缩来实现电机的呼吸及内外压力的平衡。底部动密封采用的是机械密封结构，利用波纹管、碳质动块和陶瓷静块把旋转轴的密封转化为端面密封。为了尽可能地减少电机润滑油的漏失和井液侵入的可能性，设计了3道机械密封，并采用了并联胶囊结构，以尽可能地延长机组的使用寿命。另外，在倒置保护器内部设计有止推轴承来承担来自泵的轴向力。
1.1.3倒置泵倒置泵选用的是加强型倒置防砂泵，考虑到现场作业的方便，将泵头设计为可用油管吊卡起吊的结构，以便于倒置安装。
12注水管柱及配套工具的设计根据倒置式潜油电泵机组工艺的特点和使用条件以及海上平台作业施工的要求，设计倒置式潜油电泵增压注水管柱（见）。
肖麟和带孔ft和动力电缆上保护器擂电机倒S下保护器，1疹入口倒置式潜油电泵井下增压注水管柱结构（1讲口悬挂器。主要是对井筒内的高压井液、井口的液压管线和电缆的密封，同时也是井下管柱、潜油电泵机组的悬挂器。注水工艺对其要求是各管线和电缆的穿越处能承受35 MP勒压差。
（2滞孔油管。其作用是水源入口及上下管柱连接。
机的保护及与上部管柱的连接。）倒置潜油电机和动力电缆。其作用是为倒置潜油电泵机组提供动力源和驱动源，带动机组进行工作。
倒置下保护器。作用是对电机进行保护，同时承担泵和电机之间中心轴的连接和动力传递。
倒置吸入口。倒置吸入口是倒置泵的水源入口倒置泵。倒置泵是实现增压注水功能的关键设备，水源水经倒置泵吸入口进入泵内，经其增压后从泵排出口排到下面的油管中，进而注到封隔器以下的注水层中。
泵排出口。其作用是高压注水液的排出口和下部管柱的连接。
井下安全阀。根据海上装置安全要求和预防高压井液在停机时向倒置潜油电机倒灌，造成对电机的损坏，设计安装该井下安全阀。
插入定位密封及能承下压封隔器。主要作用是将水源水和增压水分离开，并使增压水得以顺利的注入注水层，与井下安全阀构成对井下安全的控制。对所使用封隔器的要求是密封性能好，能承受35 MPa的下压差，该封隔器坐封深度约220m 2现场应用根据倒置式潜油电泵井下增压注水工艺并结合生产实际，选择了涠洲12―1一B15井作为试验井。
该井原注水量为330 m/d地面井口注入压力为14MP区块累计注采比为0 25地层亏空严重，井况符合工艺的要求。
21潜油电泵机组的选型倒置式潜油电泵机组的选型，需要根据注水井的井况和地层资料来进行选择。
MPa常规注水压力为14 MPg扬程为7MPa m深处下入电泵机组，选择常温机组。
根据注水井的套管尺寸选择138（540）系列机组B15井的井况和注入水的水质状况，注入水虽经一定的水质处理，但仍有一定的腐蚀性，因此，采用防腐电泵机组。
泵的选择。从泵的特性曲线上查出单级的扬程，根据所要求的注水量和套管的尺寸选择了130系列的泵，则泵的级数=设计泵的扬程（750m）泵的单级扬程（6电机功率的计算。根据设计扬程和注入水的密度、注入量的大小以及所选的泵的尺寸，计算电机的功率。
考虑到其他因素的影响，建议选择比计算功率大一点的电机，即168 k：选择138系列的电机2节，其额定电压为2400 V额定电流为58电缆的选择。选择电缆时，必须采用实践的方法。电缆的载流能力通常是确定导线规格的主要依据，另外，电压降也是必须考虑的一个因素。根据本增压注水电泵机组电机的额定电流（58 A）选择了4电缆作为动力传输电缆。
变压器的选择。选择变压器时要考虑其容量和电流，初级和次级抽头电压可变范围；一般要求电泵机组的铭牌电压在可变变压器的中间档位。
根据上述要求，配置出潜油电泵机组：倒置式潜油电泵138系列电机、130系列泵、130系列保护器、130系列吸入口4大件以及4接电缆及辅助配件。具体配置为：电机补偿器一节，上端为0114.3mmEUE油管扣（母扣）下端为电机头；电机为YQY138加强型（防腐）2节，电机的功率1681W电压2400V电流58A倒置保护器2节；倒置吸入口一个；倒置泵排量1 rf/d扬程为750 m用Q500倒置全压紧型，122级，防腐，配置为3节；倒置泵排出口mmEUE油管扣；引接电缆1条，4扁电缆，耐温120°C，6kV级，不锈钢铠皮，长21m其他配套部件：一次性下井配件和更换件、电机油、全套电缆连接材料、电缆保护罩等；考虑到水质的问题，机组4大部件全部进行防腐处理。
22现场施工B15井于2004年9月29日开始施工，10月4日安装完工，10月9日正常开机增压注水。在50H吓，机组运转电压2386 V电流50 A日注水量1100m/d机组运转正常。较增压注水前，平均日增注水量7804累计增注量20X104m.现在该区块的累积注采比从实施增压注水前的0 25提高到0 89基本满足了注采要求，井下潜油电泵增压注水确保了油层压力，按注采比2：1计算，该研究成果使油田增加产油量435 m/d达到了预定的效果，取得了可观的经济效益。
B15井应用成功基础上，通过选井，在涠洲12―1一B13和B5井也使用该技术并取得成功，使这2口井的注水量分别由原来的200m m/d增加至术的应用使得涠洲12―1N油田注水达到了注采要求，大大提高了油田的采收率。
3结论倒置式潜油电泵井下增压注水工艺在涠洲12一1N油田的应用成功，说明该项工艺措施达到了现场推广应用的水平。倒置式潜油电泵井下增压注水工艺有着非常广阔的应用前景，它的实验成功，填补了国内海上油田井下潜油电泵增压注水的空白。
