非金属敷缆复合连续油管应用简介

1. 一、技术背景简介

传统的有杆采油系统存在运行能耗高、系统效率低、管杆偏磨严重、柱塞腐蚀、断脱、泵卡等故障率较高、维修作业强度较大及安全隐患多等系列问题；随后兴起的无杆采油技术解决了部分有杆采油的问题，但是无杆采油只能解决杆管偏磨，而结垢、结蜡、腐蚀问题依然存在；同时外置电缆又带来一些新的问题，即电缆故障率较高，如电缆磕碰导致性能下降，电缆卡泵甚至因此导致油井报废等。给油田采油管理带来诸多麻烦，是机械采油过程中存在的主要难题。

在国家中国制造2025战略之后，环保节能产业变得尤为重要。在此之下，石油开采企业的技术更新相对是关键的技术更新手段之一，而能源产业是制造业的根本动力，影响着中国石油工业的整体质量、竞争力度和可持续度。非金属敷缆复合连续油管无杆采油系统可以较好解决上述问题。本项目作为节能、智能、绿色的油田开采设备系统，对于资源综合利用、绿色开采，具有节能、绿色的效果。产品建设无论从政策层面、地区层面、还是产业层面，都是有其必然性和现实意义。

2. 二、系统组成与敷缆管结构简介

非金属敷缆复合连续油管采油系统核心是敷缆管，可配备多种电潜泵机组：如潜油隔膜泵、潜油螺杆泵等，依据油田和井况选配最适合的电潜泵。

图1 非金属敷缆复合连续油管采油系统示意图

敷缆管由多层结构构成：智能内衬层、纤维增强层以及外保护层。

敷缆管通过内置电缆、采用抗结垢、抗结蜡、耐腐蚀的高分子材料等多种方式，彻底解决了目前各种采油方式存在的一系列问题，主要应用于大斜度井、水平井、丛式井的采油领域。由于产品智能化及材料特性可大幅度降低油田采收成本，并大幅提高生产效率，规模化应用后每套敷缆管采油系统的一次投资成本略高于传统采油系统，但其综合应用成本要远低于传统采油系统。

（1）内衬层采用热塑性材料，保证敷缆管在范围内能耐各种高腐蚀性介质（酸、碱、盐）及有机溶剂的侵蚀；

（2）纤维增强层是管道骨架，承受内压和外压；

（3）外保护层，在运输和作业过程中起保护功能；

（4）内衬层集成供电电缆：采用全热塑性技术，将供电导线内敷设至复合管内衬，使二者融为一体，有效地解决了外置电缆事故率高发的问题。

表1 非金属敷缆复合连续油管技术指标

图2 敷缆油管结构示意图

图3 敷缆管截面积实物图

3. 三、产品技术优势

非金属敷缆复合连续油管采油系统主要技术优势如下：

（1）节能： 隔膜泵每吨举升百米能耗是抽油机的1/2左右。管体流阻系数小、热传导系数低是金属1%。输送效率高、保温节能。相同泵挂深度和排量下智能连续管与金属油管比井液井口温度要高8℃以上；

（2）智能排采：敷缆管内配置数据传输线，在井下安装温度压力双参数传感器，可以实时监测泵挂沉没度，即动液面高度。有了实时动液面和泵的数据就会较为容易地实现智能化采油，使得动液面在本区块或井场处于最佳排采状态；

（3）作业效率高：敷缆管单根最长可达2000m，采用车载作业系统，极大的提高了作业效率，每天可作业一口井，传统管线作业一口井要三天以上；

图4 非金属敷缆复合连续油管车载作业系统示意图

（4）更适合斜井、水平井：由于电缆和数据线是设置在敷缆管内，较好地避免磕碰、卡缆等问题，有效降低了外置电缆高事故率，同时也解决了有杆采油偏磨问题，非常适合斜井、水平井等应用；

（5）耐腐蚀、抗结垢、抗结蜡：智能连续管以非金属复合材料为基础，能抵抗硫化氢H2S、二氧化碳CO2以及其他酸碱性介质的侵蚀。

4. 四、应用效果
5. 
   

通过长庆油田分公司与厂家的通力合作，对产品进行了专项改进工作。另一方面优化了敷缆管生产工艺，提高了结构层和外保护层的粘接效果，增强外保护层的保护能力。

目前长庆油田进行的试验，最长下井时间1200多天，目前仍在使用，应用效果见下表，与传统有杆泵采油技术相比，在全生命周期内，非金属敷缆管采油技术应用于常规井单井每年平均节省成本6万元左右；应用于高频井单井每年平均节省成本12万元左右。

表2 敷缆管应用状态统计