论文部分内容阅读
[摘 要]分析对比区块原油粘度高,脱扣率较高,存在光杆“打架”的问题。原油粘度高,抽油杆柱受粘滞阻力相对较大,且某些井轨迹狗腿现象严重,造成抽油杆柱配套工具螺纹连接处脱扣,脱扣影响极大。因此对杆柱防断脱进行了一系列的研究。分析可以看出,发现原油粘度低的区块抽油杆柱断脱率较少;在原油粘度高的区块杆柱脱扣率较高。抽油杆柱从脱扣频繁一脱扣率减少,适应粘度范围由低一高;对于原油粘度大的区块。抽油杆柱还存在脱扣现象,还需要进一步的改进完善。
[关键词]稠油井;举升工艺;适应性;技术对策
中图分类号:TH732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)34-0051-01
本文分析对比了稠油井的举升工艺的适应性,对油田稠油井举升工艺技术中存在的问题进行分析,提出针对措施和技术对策,进行了应用效果及经济性分析。通过以上分析,提出了稠油井举升工艺技术应用以来的认识,并提出了下一步的工作建议。通过对稠油井举升工艺技术分析对比,提出的相关,为提高稠油井的挖潜增效提供有力的技术支持。
1 稠油井泵管柱匹配
1.1 抽油泵
采用Φ70mm多功能长柱塞抽油泵,该泵主要用于稠油开采注蒸汽开采,可满足不动管柱就能实现注汽、自喷和抽油等工艺要求;而且具有一定防砂的功能,能够在稠油井热采时减少损失及大幅度降低作业费用和劳动强度,延长高温产油稳定高峰周期等优点下泵位置在井斜55。-65。处,满足主、副管同时注汽要求。改进情况:(1)采用整体柱塞结构,避免原柱塞分段加工产生的不同心问题;(2)增加柱塞上端密封段长度,并达到Ⅲ级泵的漏失标准。针对井后期杆柱下行困难的问题,调研优选了Φ70/57mm套叠式反馈泵,杆柱下行时反馈力可以增加下行动力。目前正在进行统计分析生产效果。
1.2 抽油杆柱
抽油杆主要采用D级Φ19mm防脱抽油杆,光杆采用中Φ25mm光桿。为增加下冲程载荷和杆柱的刚度,在抽油泵拉杆以上部分配中Φ38mm加重杆。为减少或避免杆柱脱扣,在抽油杆和加重杆间及光杆下部配抽油杆防脱器。接防脱抽油杆扶正器,在加重杆的前端、后端、中部。
1.3 浅层稠油井杆柱结构
从下至上依次为Φ70mm抽油泵柱塞+Φ19抽油杆转换接头+防脱抽油杆扶正器+抽油杆防脱器+Φ38mm加重杆(每根长约8m)+Φ19mm防脱抽油杆(D級)+抽油杆防脱器+Φ25mm光杆一根至井口。从造斜点至下泵深度位置这一造斜井段,每根防脱抽油杆加一个防脱抽油杆扶正器,直井段加一个防脱抽油杆扶正器。直井段方位角变化大的地方也需要加扶正器。每根加重杆加一个防脱抽油杆扶正器,加重杆前端、后端及中部各加一个抽油杆防脱器。为了减少或避免杆柱断脱,造斜点下部加一个防脱抽油杆防脱器。从上述分析可以看出,发现原油粘度低的区块抽油杆柱断脱率较少;在原油粘度高的区块杆柱脱扣率较高。统计分析井检泵原因主要为抽油杆附件故障。
2 改进措施及应用效果
2.1 某些区块脱扣异常情况分析
由于造斜率的影响,某些井况恶劣的井在相同的位置出现频繁修井的情况,如A井,在相同井斜处共断脱3次,此位置狗腿度较大。
2.2 抽油杆柱受力分析
抽油杆连接部位脱扣,最直接的原因是在重力作用下产生扭矩,而扭矩的产生主要有两个因素:(1)是原油黏度的影响,对稠油和超稠油井,导致抽油杆柱下行阻力增大,加大下行过程螺旋弯曲;(2)是井本身结构因素,抽油杆柱在井斜角和方位角的影响下加剧杆柱失稳,产生螺旋弯曲变形,形成具有松动效应的扭矩。由于井眼轨迹对杆柱产生的附加扭矩。井眼轨迹是一三维空间曲线,其中包括了井斜角的变化和方位角的变化,因此杆柱在油井内工作过程中,受到井眼轨迹的影响,不但有曲率,还有一定挠率。这种复杂的结构形态使得在其内沿轴向运动的抽油杆柱承受附加的扭矩,并成为抽油杆柱断脱的一个外动力。脱扣机理:杆柱脱扣的直接原因是原油的粘滞阻力通过受力使抽油杆柱产生螺旋弯曲,形成扭矩带动抽油杆柱一起转动。由于粘滞阻力和振动的影响使接箍与抽油杆柱产生相对运动,造成接箍上移,进而引起松扣现象。
2.3 配套工具
通过对抽油杆柱受力和脱扣机理分析,研制出备有防松螺帽的杆柱配套工具,阻止接箍上移,使得整个杆柱在工作中具有防脱功能。整套杆柱所涉及的工具均通过嵌入式防脱结构连接,并备有防松螺帽。
2.4 不同杆柱工艺技术的实验研究
(1)全井抽油配套工具上加均采用带背帽的防脱扣工具,井眼关键点加防脱器。优点:可验证背帽的防脱扣效果,在原有杆柱结构设计的基础上,在井眼轨迹中杆柱受到扭矩值较大的地方增加防脱器,可以释放附加扭矩。缺点:该杆柱结构的防脱器,在承受过大轴向载荷时,扭矩可能出现不能完全释放情况,其效果有待进一步验证;(2)杆柱所有配套工具连接处上加防松垫圈。在原井结构的基础上实施的防脱措施,实施较为简便,该垫片可增加接箍与杆柱连接过程预紧力,其防脱扣性能有待进一步检验;(3)全井5m×Φ36mm短加重杆结构,配套扶正器和防脱器。短杆可提高杆柱整体刚度和稳定性,但带来连接点增多的问题,增加了单井脱扣的几率,同时造斜点至泵挂位置扶正器数量增多,可产生附加活塞效应。轴承式的扶正器在在出砂井中,轴承的可靠性有待进一步验证。该方案的防脱器在承受较大轴向载荷过程中,可以较小的力矩转动,效果较好,但缺少必的摆动自由度,因此防脱器在同时承受径向载荷时,其释放扭矩的性能有待进一步验证。反馈泵的泵阀必须能够保证井斜角60。左右,正常工作;(4)整体嵌入式加重杆,加重杆位于式,不采用防脱器。加重杆整体式嵌入结构减少焊接点,因此可解决焊接点处脱开的问题,但加重杆加在杆柱上方,会造成下端抽油杆的失稳,易造成脱扣,同时井斜段的杆柱不能满足足够的刚度,因此不推荐该方式的杆柱结构。杆柱结构中无防脱器,无法释放冲程过程中杆柱受到的附加扭矩,建议单井设计时,必须加入防脱器。滑动式扶正器,其与管柱的摩擦阻力相对滚动式扶正器大,原油粘度大时,杆柱冲程过程粘滞阻力较大,同时在出砂井中,其使用性能需进一步验证。杆柱上方的杆柱结构方式,扶正器采用滑动式,不采用防脱器。加重杆整体式嵌入结构减少焊接点,因此可解决焊接点处脱开的问题,但加重杆加在杆柱上方,会造成下端抽油杆的失稳,易造成脱扣,同时井斜段的杆柱不能满足足够的刚度,因此不推荐该方式的杆柱结构。杆柱结构中无防脱器,无法释放冲程过程中杆柱受到的附加扭矩,建议单井设计时,必须加入防脱器。滑动式扶正器,其与管柱的摩擦阻力相对滚动式扶正器大,原油粘度大时,杆柱冲程过程粘滞阻力较大。
2.5 优化生产参数
(1)增加抽油杆的下行力:增加加重杆数量,可增加杆柱下行力;(2)减少下行阻力:增加泵的间隙减小柱塞下行阻力;(3)根据不同井况,可适当调低抽油机冲次;(4)狗腿度大的位置:下泵位置可根据实际情况适当上提,避开造斜率大的点或在该处加防脱器;(5)直井段方位角变化大的位置:直井段方位。角变化大的地方也需要加扶正器。根据井口温度变化情况,及时对井采取伴热等降粘措施,降低粘滞阻力;通过上提油管副管提高伴热效果。
随着浅层稠油井采油技术的不断完善,产量逐年递增,趋于平稳,为产能建设,高效开发稠油井提供了有力的技术支持。分析可以看出,发现原油粘度低的区块抽油杆柱断脱率较少;在原油粘度高的区块杆柱脱扣率较高。抽油杆柱从脱扣频繁一脱扣率减少,适应粘度范围由低一高;对于原油粘度大的区块。抽油杆柱还存在脱扣现象,还需要进一步的改进完善。通过对稠油井举升工艺技术分析对比,提出的相关技术对策,为提高稠油井的挖潜增效提供有力的技术支持。
参考文献
[1] 稠油环空掺稀气举技术—以吐哈油田吐玉克区块为例[J].刘忠能,钟海全,李颖川,刘彦哲,毛建文,王鹏.石油学报.2015(02).
[关键词]稠油井;举升工艺;适应性;技术对策
中图分类号:TH732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)34-0051-01
本文分析对比了稠油井的举升工艺的适应性,对油田稠油井举升工艺技术中存在的问题进行分析,提出针对措施和技术对策,进行了应用效果及经济性分析。通过以上分析,提出了稠油井举升工艺技术应用以来的认识,并提出了下一步的工作建议。通过对稠油井举升工艺技术分析对比,提出的相关,为提高稠油井的挖潜增效提供有力的技术支持。
1 稠油井泵管柱匹配
1.1 抽油泵
采用Φ70mm多功能长柱塞抽油泵,该泵主要用于稠油开采注蒸汽开采,可满足不动管柱就能实现注汽、自喷和抽油等工艺要求;而且具有一定防砂的功能,能够在稠油井热采时减少损失及大幅度降低作业费用和劳动强度,延长高温产油稳定高峰周期等优点下泵位置在井斜55。-65。处,满足主、副管同时注汽要求。改进情况:(1)采用整体柱塞结构,避免原柱塞分段加工产生的不同心问题;(2)增加柱塞上端密封段长度,并达到Ⅲ级泵的漏失标准。针对井后期杆柱下行困难的问题,调研优选了Φ70/57mm套叠式反馈泵,杆柱下行时反馈力可以增加下行动力。目前正在进行统计分析生产效果。
1.2 抽油杆柱
抽油杆主要采用D级Φ19mm防脱抽油杆,光杆采用中Φ25mm光桿。为增加下冲程载荷和杆柱的刚度,在抽油泵拉杆以上部分配中Φ38mm加重杆。为减少或避免杆柱脱扣,在抽油杆和加重杆间及光杆下部配抽油杆防脱器。接防脱抽油杆扶正器,在加重杆的前端、后端、中部。
1.3 浅层稠油井杆柱结构
从下至上依次为Φ70mm抽油泵柱塞+Φ19抽油杆转换接头+防脱抽油杆扶正器+抽油杆防脱器+Φ38mm加重杆(每根长约8m)+Φ19mm防脱抽油杆(D級)+抽油杆防脱器+Φ25mm光杆一根至井口。从造斜点至下泵深度位置这一造斜井段,每根防脱抽油杆加一个防脱抽油杆扶正器,直井段加一个防脱抽油杆扶正器。直井段方位角变化大的地方也需要加扶正器。每根加重杆加一个防脱抽油杆扶正器,加重杆前端、后端及中部各加一个抽油杆防脱器。为了减少或避免杆柱断脱,造斜点下部加一个防脱抽油杆防脱器。从上述分析可以看出,发现原油粘度低的区块抽油杆柱断脱率较少;在原油粘度高的区块杆柱脱扣率较高。统计分析井检泵原因主要为抽油杆附件故障。
2 改进措施及应用效果
2.1 某些区块脱扣异常情况分析
由于造斜率的影响,某些井况恶劣的井在相同的位置出现频繁修井的情况,如A井,在相同井斜处共断脱3次,此位置狗腿度较大。
2.2 抽油杆柱受力分析
抽油杆连接部位脱扣,最直接的原因是在重力作用下产生扭矩,而扭矩的产生主要有两个因素:(1)是原油黏度的影响,对稠油和超稠油井,导致抽油杆柱下行阻力增大,加大下行过程螺旋弯曲;(2)是井本身结构因素,抽油杆柱在井斜角和方位角的影响下加剧杆柱失稳,产生螺旋弯曲变形,形成具有松动效应的扭矩。由于井眼轨迹对杆柱产生的附加扭矩。井眼轨迹是一三维空间曲线,其中包括了井斜角的变化和方位角的变化,因此杆柱在油井内工作过程中,受到井眼轨迹的影响,不但有曲率,还有一定挠率。这种复杂的结构形态使得在其内沿轴向运动的抽油杆柱承受附加的扭矩,并成为抽油杆柱断脱的一个外动力。脱扣机理:杆柱脱扣的直接原因是原油的粘滞阻力通过受力使抽油杆柱产生螺旋弯曲,形成扭矩带动抽油杆柱一起转动。由于粘滞阻力和振动的影响使接箍与抽油杆柱产生相对运动,造成接箍上移,进而引起松扣现象。
2.3 配套工具
通过对抽油杆柱受力和脱扣机理分析,研制出备有防松螺帽的杆柱配套工具,阻止接箍上移,使得整个杆柱在工作中具有防脱功能。整套杆柱所涉及的工具均通过嵌入式防脱结构连接,并备有防松螺帽。
2.4 不同杆柱工艺技术的实验研究
(1)全井抽油配套工具上加均采用带背帽的防脱扣工具,井眼关键点加防脱器。优点:可验证背帽的防脱扣效果,在原有杆柱结构设计的基础上,在井眼轨迹中杆柱受到扭矩值较大的地方增加防脱器,可以释放附加扭矩。缺点:该杆柱结构的防脱器,在承受过大轴向载荷时,扭矩可能出现不能完全释放情况,其效果有待进一步验证;(2)杆柱所有配套工具连接处上加防松垫圈。在原井结构的基础上实施的防脱措施,实施较为简便,该垫片可增加接箍与杆柱连接过程预紧力,其防脱扣性能有待进一步检验;(3)全井5m×Φ36mm短加重杆结构,配套扶正器和防脱器。短杆可提高杆柱整体刚度和稳定性,但带来连接点增多的问题,增加了单井脱扣的几率,同时造斜点至泵挂位置扶正器数量增多,可产生附加活塞效应。轴承式的扶正器在在出砂井中,轴承的可靠性有待进一步验证。该方案的防脱器在承受较大轴向载荷过程中,可以较小的力矩转动,效果较好,但缺少必的摆动自由度,因此防脱器在同时承受径向载荷时,其释放扭矩的性能有待进一步验证。反馈泵的泵阀必须能够保证井斜角60。左右,正常工作;(4)整体嵌入式加重杆,加重杆位于式,不采用防脱器。加重杆整体式嵌入结构减少焊接点,因此可解决焊接点处脱开的问题,但加重杆加在杆柱上方,会造成下端抽油杆的失稳,易造成脱扣,同时井斜段的杆柱不能满足足够的刚度,因此不推荐该方式的杆柱结构。杆柱结构中无防脱器,无法释放冲程过程中杆柱受到的附加扭矩,建议单井设计时,必须加入防脱器。滑动式扶正器,其与管柱的摩擦阻力相对滚动式扶正器大,原油粘度大时,杆柱冲程过程粘滞阻力较大,同时在出砂井中,其使用性能需进一步验证。杆柱上方的杆柱结构方式,扶正器采用滑动式,不采用防脱器。加重杆整体式嵌入结构减少焊接点,因此可解决焊接点处脱开的问题,但加重杆加在杆柱上方,会造成下端抽油杆的失稳,易造成脱扣,同时井斜段的杆柱不能满足足够的刚度,因此不推荐该方式的杆柱结构。杆柱结构中无防脱器,无法释放冲程过程中杆柱受到的附加扭矩,建议单井设计时,必须加入防脱器。滑动式扶正器,其与管柱的摩擦阻力相对滚动式扶正器大,原油粘度大时,杆柱冲程过程粘滞阻力较大。
2.5 优化生产参数
(1)增加抽油杆的下行力:增加加重杆数量,可增加杆柱下行力;(2)减少下行阻力:增加泵的间隙减小柱塞下行阻力;(3)根据不同井况,可适当调低抽油机冲次;(4)狗腿度大的位置:下泵位置可根据实际情况适当上提,避开造斜率大的点或在该处加防脱器;(5)直井段方位角变化大的位置:直井段方位。角变化大的地方也需要加扶正器。根据井口温度变化情况,及时对井采取伴热等降粘措施,降低粘滞阻力;通过上提油管副管提高伴热效果。
随着浅层稠油井采油技术的不断完善,产量逐年递增,趋于平稳,为产能建设,高效开发稠油井提供了有力的技术支持。分析可以看出,发现原油粘度低的区块抽油杆柱断脱率较少;在原油粘度高的区块杆柱脱扣率较高。抽油杆柱从脱扣频繁一脱扣率减少,适应粘度范围由低一高;对于原油粘度大的区块。抽油杆柱还存在脱扣现象,还需要进一步的改进完善。通过对稠油井举升工艺技术分析对比,提出的相关技术对策,为提高稠油井的挖潜增效提供有力的技术支持。
参考文献
[1] 稠油环空掺稀气举技术—以吐哈油田吐玉克区块为例[J].刘忠能,钟海全,李颖川,刘彦哲,毛建文,王鹏.石油学报.2015(02).