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【摘 要】螺杆泵采油工艺是滩海油田开发的一项不可替代的工艺措施。近几年来,河口采油厂产量紧张,延长螺杆泵井平均检泵周期对于缩短螺杆泵井的作业占井时间,减少作业成本,发挥螺杆泵工艺在增油上产的作用,提高油井的开井时率,有着重要的现实意义。
【关键词】螺杆泵井;平均检泵周期
0.引言
螺杆泵井检泵周期为最近两次检泵作业之间的实际生产天数,平均检泵周期是所有螺杆泵的检泵周期的平均值。河口采油厂螺杆泵井平均检泵周期仅为420天,比胜利石油管理局螺杆泵平均检泵周期600天减少了180天。查阅《工艺措施报表》和《螺杆泵井生产台账》,对平均检泵周期小于600天的螺杆泵井进行了统计和分析,查找出液量下降和油井不出是导致采油厂螺杆泵检泵周期短的主要问题,而影响液量下降和油井不出的主要因素是防砂工艺不成功、地面控制系统不能及时调整、螺杆泵防沉距不合理、管柱配套不完善。
1.实施措施
1.1完善螺杆泵生产管柱
根据螺杆泵实际生产情況,在充分论证的情况下,设计了螺杆泵试压管柱,该管柱从上到下顺序为:井口+3.5〞油管+螺杆泵+试压装置+上提下放机械锚+2 7/8〞油管+喇叭口。螺杆泵试压锚定生产管柱的试压装置连接在螺杆泵下,与油管一同下入井内;管柱试压时先不锚定座封,尾管悬重作用于承拉装置使滑套下移,球位于球座内完成试压;机械锚座封时,试压装置滑套上移,内部锥体顶起密封球,油套连通。再次作业时,只要上提管柱解封,就可对原井油管分段试压。
案例:2009年2月在埕16-91井首次设计应用了螺杆泵试压锚定的生产管柱,该井下完生产管柱后,验管柱10MPa,稳压5分钟,该井生产正常;埕119-22作业时,下完管柱,试压不合格,马上起油管发现在30米处有条细缝,避免了螺杆泵下完连续杆后,才发现螺杆泵液量不出。目前螺杆泵试压锚定生产管柱在8口井进行应用,操作简单,效果很好,避免了油管管柱漏失所造成的螺杆泵井作业返工和检泵。
1.2地面控制系统的完善
螺杆泵排量和转速成线性关系,当地层能量不足时,为了保证螺杆泵有一定的沉没度,必须调整螺杆泵转速。但采油厂螺杆泵应用的驱动装置种类较多,良莠不齐,控制系统都为工频控制,发现供液不足时,需要及时调整螺杆泵转速,但调整螺杆泵转速必须由厂家更换皮带轮,由于驱动装置多,路途远,调整往往不及时,螺杆泵一旦干磨2个小时,就会造成定子橡胶损坏。为此经过筛选,在2009年3月统一应用GBF5B型号螺杆泵驱动头,该型号驱动装置便于维修、调参和各井调换。为减少螺杆泵地面驱动装置下油封漏油给生产和管理带来不便,技术人员对螺杆泵驱动装置进行了检查,补充了螺杆驱动装置齿轮箱内的机油,实现了螺杆泵井驱动装置统一管理,同时制定了螺杆泵井地面管理规定,即:新驱动装置使用3个月以后,应将齿轮箱内机油全部放掉,并用机油将箱体内因初次运转产生的铁屑冲洗干净;后每6个月更换一次齿轮油。在采油厂的支持下,2009年又引进螺杆泵变频控制柜6台,变频控制柜可以通过调节输入频率来降低电机转速,从而达到调节螺杆泵转速的目的。对安装在液面较深的螺杆泵井,采油队可以方便的根据动液面和液量情况,随时调整螺杆泵转速,从而控制螺杆泵排量,避免螺杆泵干磨烧毁。
案例:在2010年1月通过和自动化专业人士合作,利用从飞雁滩注聚站回收的闲置变频设备,精心设计组装了12套螺杆泵专用变频控制器,根据现场需要沉没度小或液量需要控制的螺杆泵井进行了安装。如:埕126-10-斜4为长停井,我们应用了PCM300/1800螺杆泵,根据动液面情况利用变频控制柜方便快捷调整螺杆泵转速,控制了螺杆泵排量,避免螺杆泵干磨烧毁,该井实现日增油9吨。目前采油厂螺杆泵变频控制柜覆盖率达到了60%,这有效的提高了采油厂螺杆泵地面控制技术。
1.3防砂工艺的应用
采油厂螺杆泵主要应用在埕东和飞雁滩油田,这两个油田生产为馆陶组,属于出砂油藏,特别是飞雁滩油田为粉细砂岩,螺杆泵提液生产后造成油井骨架砂坍塌,加重了油井出砂,油井出砂造成砂埋油层,螺杆泵因为干磨造成烧毁,封隔高压一次充填防砂占井时间较短,施工工序简单,技术成熟,首选封隔高压一次充填防砂工艺。对于飞雁滩油田泥质含量高,容易堵塞的螺杆泵井,要先进行地层预处理,采用气举排砂工艺排除近井地带的堵塞物,使用浓度为10%清洗剂LGSS-2,对近井死油地带进行清洗;再采用较多的前置液和砂量将堵塞物推远,提高油井的产能,防砂工具下部反扣改为安全接头,中心管加过滤器以防止充填过程中充填砂进入中心管;应用特殊接箍,Φ73mm油管接箍外径85mm,Φ89mm油管接箍外径96mm,安全接头改销钉式为拔断式安全接头,这样就延长了防砂工艺有效期,解决油井出砂对螺杆泵的影响。在埕东和飞雁滩油田,大排量螺杆泵井提液放大生产压差,油井容易出砂。
案例:埕126-斜9井,未防砂下螺杆泵仅5天,砂埋油层不出,设计封隔高压一次充填防砂工艺下螺杆泵,及时恢复生产;埕126-斜7,防砂后下螺杆泵,日增油11吨。从2009年1月起,通过防砂工艺和螺杆泵提液结合,避免了砂埋油层,螺杆泵因为干磨造成烧毁,实现了提液增油的目标,延长了螺杆泵平均检泵周期。
1.4设计合理螺杆泵防沉距
螺杆泵防沉距是指连续杆带转子下放到位后,避免转子磨损螺杆泵定位销而上提转子的距离。由于作业后螺杆泵具体防沉距提取完全由下连续杆的厂家凭经验进行。防沉距的提取方法是:1000m以内提取1m,每加深100m多提取0.12m。但这样对不同泵型缺乏针对性,在采油院技术人员的指导下,根据螺杆泵防沉距合理设计流程图,计算出采油厂在用螺杆泵防沉距,从2009年3月开始,采油厂所有的螺杆泵方案设计和现场作业操作中得到了广泛的应用。
案例:以前PCM300/1300泵挂在1200m,防沉距提1.24米左右;目前通过根据设计改为1.59m,杜绝了螺杆泵由于磨损定位销造成的螺杆泵泵效下降的现象。
2.实施效果
通过一系列工作的开展实施,螺杆泵平均检泵周期提高到630天,同比年减少作业井9井次,作业一口螺杆泵井作业费及材料费用平均为20万元,节约费用9井次×20万元=180万元。通过延长螺杆泵平均检泵周期,达到了降低螺杆泵故障率,降低工人劳动强度,提高了螺杆泵井开井时率。
【关键词】螺杆泵井;平均检泵周期
0.引言
螺杆泵井检泵周期为最近两次检泵作业之间的实际生产天数,平均检泵周期是所有螺杆泵的检泵周期的平均值。河口采油厂螺杆泵井平均检泵周期仅为420天,比胜利石油管理局螺杆泵平均检泵周期600天减少了180天。查阅《工艺措施报表》和《螺杆泵井生产台账》,对平均检泵周期小于600天的螺杆泵井进行了统计和分析,查找出液量下降和油井不出是导致采油厂螺杆泵检泵周期短的主要问题,而影响液量下降和油井不出的主要因素是防砂工艺不成功、地面控制系统不能及时调整、螺杆泵防沉距不合理、管柱配套不完善。
1.实施措施
1.1完善螺杆泵生产管柱
根据螺杆泵实际生产情況,在充分论证的情况下,设计了螺杆泵试压管柱,该管柱从上到下顺序为:井口+3.5〞油管+螺杆泵+试压装置+上提下放机械锚+2 7/8〞油管+喇叭口。螺杆泵试压锚定生产管柱的试压装置连接在螺杆泵下,与油管一同下入井内;管柱试压时先不锚定座封,尾管悬重作用于承拉装置使滑套下移,球位于球座内完成试压;机械锚座封时,试压装置滑套上移,内部锥体顶起密封球,油套连通。再次作业时,只要上提管柱解封,就可对原井油管分段试压。
案例:2009年2月在埕16-91井首次设计应用了螺杆泵试压锚定的生产管柱,该井下完生产管柱后,验管柱10MPa,稳压5分钟,该井生产正常;埕119-22作业时,下完管柱,试压不合格,马上起油管发现在30米处有条细缝,避免了螺杆泵下完连续杆后,才发现螺杆泵液量不出。目前螺杆泵试压锚定生产管柱在8口井进行应用,操作简单,效果很好,避免了油管管柱漏失所造成的螺杆泵井作业返工和检泵。
1.2地面控制系统的完善
螺杆泵排量和转速成线性关系,当地层能量不足时,为了保证螺杆泵有一定的沉没度,必须调整螺杆泵转速。但采油厂螺杆泵应用的驱动装置种类较多,良莠不齐,控制系统都为工频控制,发现供液不足时,需要及时调整螺杆泵转速,但调整螺杆泵转速必须由厂家更换皮带轮,由于驱动装置多,路途远,调整往往不及时,螺杆泵一旦干磨2个小时,就会造成定子橡胶损坏。为此经过筛选,在2009年3月统一应用GBF5B型号螺杆泵驱动头,该型号驱动装置便于维修、调参和各井调换。为减少螺杆泵地面驱动装置下油封漏油给生产和管理带来不便,技术人员对螺杆泵驱动装置进行了检查,补充了螺杆驱动装置齿轮箱内的机油,实现了螺杆泵井驱动装置统一管理,同时制定了螺杆泵井地面管理规定,即:新驱动装置使用3个月以后,应将齿轮箱内机油全部放掉,并用机油将箱体内因初次运转产生的铁屑冲洗干净;后每6个月更换一次齿轮油。在采油厂的支持下,2009年又引进螺杆泵变频控制柜6台,变频控制柜可以通过调节输入频率来降低电机转速,从而达到调节螺杆泵转速的目的。对安装在液面较深的螺杆泵井,采油队可以方便的根据动液面和液量情况,随时调整螺杆泵转速,从而控制螺杆泵排量,避免螺杆泵干磨烧毁。
案例:在2010年1月通过和自动化专业人士合作,利用从飞雁滩注聚站回收的闲置变频设备,精心设计组装了12套螺杆泵专用变频控制器,根据现场需要沉没度小或液量需要控制的螺杆泵井进行了安装。如:埕126-10-斜4为长停井,我们应用了PCM300/1800螺杆泵,根据动液面情况利用变频控制柜方便快捷调整螺杆泵转速,控制了螺杆泵排量,避免螺杆泵干磨烧毁,该井实现日增油9吨。目前采油厂螺杆泵变频控制柜覆盖率达到了60%,这有效的提高了采油厂螺杆泵地面控制技术。
1.3防砂工艺的应用
采油厂螺杆泵主要应用在埕东和飞雁滩油田,这两个油田生产为馆陶组,属于出砂油藏,特别是飞雁滩油田为粉细砂岩,螺杆泵提液生产后造成油井骨架砂坍塌,加重了油井出砂,油井出砂造成砂埋油层,螺杆泵因为干磨造成烧毁,封隔高压一次充填防砂占井时间较短,施工工序简单,技术成熟,首选封隔高压一次充填防砂工艺。对于飞雁滩油田泥质含量高,容易堵塞的螺杆泵井,要先进行地层预处理,采用气举排砂工艺排除近井地带的堵塞物,使用浓度为10%清洗剂LGSS-2,对近井死油地带进行清洗;再采用较多的前置液和砂量将堵塞物推远,提高油井的产能,防砂工具下部反扣改为安全接头,中心管加过滤器以防止充填过程中充填砂进入中心管;应用特殊接箍,Φ73mm油管接箍外径85mm,Φ89mm油管接箍外径96mm,安全接头改销钉式为拔断式安全接头,这样就延长了防砂工艺有效期,解决油井出砂对螺杆泵的影响。在埕东和飞雁滩油田,大排量螺杆泵井提液放大生产压差,油井容易出砂。
案例:埕126-斜9井,未防砂下螺杆泵仅5天,砂埋油层不出,设计封隔高压一次充填防砂工艺下螺杆泵,及时恢复生产;埕126-斜7,防砂后下螺杆泵,日增油11吨。从2009年1月起,通过防砂工艺和螺杆泵提液结合,避免了砂埋油层,螺杆泵因为干磨造成烧毁,实现了提液增油的目标,延长了螺杆泵平均检泵周期。
1.4设计合理螺杆泵防沉距
螺杆泵防沉距是指连续杆带转子下放到位后,避免转子磨损螺杆泵定位销而上提转子的距离。由于作业后螺杆泵具体防沉距提取完全由下连续杆的厂家凭经验进行。防沉距的提取方法是:1000m以内提取1m,每加深100m多提取0.12m。但这样对不同泵型缺乏针对性,在采油院技术人员的指导下,根据螺杆泵防沉距合理设计流程图,计算出采油厂在用螺杆泵防沉距,从2009年3月开始,采油厂所有的螺杆泵方案设计和现场作业操作中得到了广泛的应用。
案例:以前PCM300/1300泵挂在1200m,防沉距提1.24米左右;目前通过根据设计改为1.59m,杜绝了螺杆泵由于磨损定位销造成的螺杆泵泵效下降的现象。
2.实施效果
通过一系列工作的开展实施,螺杆泵平均检泵周期提高到630天,同比年减少作业井9井次,作业一口螺杆泵井作业费及材料费用平均为20万元,节约费用9井次×20万元=180万元。通过延长螺杆泵平均检泵周期,达到了降低螺杆泵故障率,降低工人劳动强度,提高了螺杆泵井开井时率。