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中图分类号:TQ172.75 文献标识码:TQ 文章编号:1009―914X(2013)31―0039―01
1.引言
油井的检泵是指因油井管、杆、泵及某些地层问题导致油井产量下降而必须采取的一项作业措施。它势必占用原油生产时间,且还将被迫投入大量的人力、物力、财力,既影响了原油上产,又提高了吨油成本。因此,必须经常不断地分析影响油井检泵周期的因素,并采取对策予以消除,最大限度地延长油井的免修期,以提高油井的利用率和采油时率,降低采油成本,提高原油生产的经济效益。
2.影响检泵周期的因素分析
造成油井检泵作业的原因很多,影响检泵周期的因素比较复杂。从近年来的检泵资料看,归纳起来主要有以下几个方面:
(一)地质因素
1.油井结蜡
由油井结蜡包括稠油生产造成的检泵作业,主要反映在抽油机井上。部分油井由于含蜡量高(或稠油生产)。随着从地层到地面,温度越来越低的变化,蜡质从油水中析出、集结并粘贴于油管内壁和抽油杆表层,致使油井产量大幅度下降甚至蜡卡不出,化蜡解卡措施无效时,而被迫检修作业。
2.油井出砂
部分油井有出砂现象,这其中有电泵井也有抽油机井。在抽油机井的生产过程中,地层中的细粉砂在防砂管的缝隙或孔眼处集结,往往会造成防砂管堵塞,引起产量大幅度下降,冲洗无效时则需要检泵。部分砂粒沉淀在泵阀环与球座的接触面上,造成接触面的刺坏而漏失。抽油机故障停抽时,由于砂子在泵筒中沉淀,会造成开抽时不同程度的砂卡,当强行开抽时,会造成抽油杆被拉断现象。油井出砂还能产生对电泵轴承的磨损,导致电机及保护器的密封件发生泄漏,使电机发生故障。另外,井液中的砂对叶导轮的磨损也很严重,使叶导轮的性能迅速下降,甚至卡泵,无法正常生产。
3.供液不足。
由于注采关系不协调,油井的供液能力小于采液能力,特别是相对于潜油电泵形成供液不足。供液不足对电泵的寿命有如下几方面影响:
3.1 由于供液不足,电泵机组排出液量少,达不到设计的额定排量,通过电机周围的液量少、流速低,电机高速运转产生的热量不能尽快被带走,造成电机温升过高,而电机在高温下长期运转,对电机内部的各种绝缘材料及密封材料损害加大,超过其承受限度,就会烧坏电机。
3.2 某些长期供液不足的油井,会造成电泵井间歇生产,频繁起动。频繁启停电泵,会使电机内部温度频繁交替上升和下降,从而增加保护器的呼吸次数。而保护器每呼吸一次基本上是呼出电机油而吸入井液,呼吸次数多,势必加快保护器的失效,加速井液进入电机而损坏电机造成检泵。
3.3 潜油电泵中装配有大部分浮动叶轮,由于供液不足,导致泵不能工作在最佳排量区,一旦泵的流量低于最低界线条件下运行、下推力磨损增加、会加快泵的损坏速度。
3.4 供液不足还表现在油气比上。部分油井,油气比高,超出油气分离器所能分离的范围,大量气体进入离心泵,占据泵内容积,影响泵效,严重者会造成气塞,也会造成和供液不足类似的危害。
3.5 严重供液不足的电泵井,必然产生频繁启动现象。每启动一次井下电机会受到正常运转时额定电流3-8倍的冲击,容易造成电机受损。其次,由于电机扭矩突然加大造成机组的轴被拧断或花键套脱销、断裂。
(二)工程及管理因素
1.电泵选井问题
油井在选择电泵生产前,选井选泵时没有完整全新的地质资料作为基础,或没有认真地选井选泵,或在下电泵前该进行的措施没有进行,电泵下井后,根据电泵的生产情况才发现不合适,才又采取补救措施。如补孔、打桥塞、泵升级、大泵改小泵,转抽油机等,造成潜油电泵井检泵作业。
2.油管断脱问题
2.1 油井管柱组合不合理,φ62MM泵上平式油管下的过多,导致其丝扣部位断的机会增加。
2.2 抽油机井,在生产过程中油管上下蠕动和横向摆动,油管挂则为相对固定点,因此,油管挂下第一根油管丝扣部位所受的拉伸力和横向剪切力双重作用,达到一定程度则会在此处发生断脱。
2.3 抽油杆的断脱产生对油管管柱突然的撞击力,则会在油管柱上部或某一强度薄弱部位发生油管丝扣断折或脱扣。
2.4 作业施工下油管时,上扣扭矩达不到要求,造成完井后短时间管脱扣。
3.油管漏失问题:
3.1 丝扣老化。目前油管的使用没有明确的使用年限,也没法打记号标注下井时间,以至其超期服役。
3.2 抽油机井管杆编磨,造成油管漏失。
3.3 腐蚀。特别是高含水井的井内介质腐蚀,最终造成油管本体或丝扣部位损坏。
3.4 不文明施工。下泵时为了油管试压合格而上扣扭矩过大,起下油管图方便不用小滑车,都能造成油管丝扣损坏。
4.抽油杆断脱问题
4.1 抽油杆下井使用时间长,达到或超过了最大使用极限,因疲劳本体断折。
4.2 油井内介质对抽油杆产生腐蚀作用,因应力集中造成杆断。
4.3 管杆偏磨,造成因应力集中而杆断。
4.4 原油物性差,造成杆柱上下行负荷增大,易导致中下部杆柱弯曲,断脱。
4.5 抽油机工作参数不合理,由其是冲次偏大时由液柱引起的惯性负荷较大,增大了悬点最大载荷。
4.6 抽油杆本身质量差。
4.7 起下抽油杆不文明施工。
5.深井泵问题
5.1 泵阀座及泵的装配质量满足不了井下环境的要求,往往造成阀座与阀球接触面刺成沟槽或固定阀球座端面刺坏。
5.2 其它异物进入泵内造成泵漏失。如注水井用过的油管,内壁上的垢皮脱落掉入泵内,井下工具中胶皮的破损吸入泵内,作业施工现场不卫生将煤干石、绵纱、密封带等携入井内都会造成泵阀漏失。
6.电泵井作业施工质量问题
6.1 机组下井时,未能严格按程序给电机和保护器注油,如注油速度快或注油不足,可造成空气进入电机和保护器,运转后烧毁电机。
6.2 机组连接时,密封圈装配不当,起不到密封作用,下井后井液很快进入电机以致将其烧毁。
6.3 起下油管过程中,起下速度过快,将电缆挤伤、挂伤时有发生,绝缘层遭到破坏,承受井下恶劣条件的能力下降,寿命缩短。
7.组件质量问题
抽油机管、杆、泵的本身质量问题,电泵井的机组、电缆……质量问题,都制约着油井的正常生产,对油井的生产运行起着至关重要的影响。
3.加强管理延长油井的检泵周期的对策
通过对影响油井检泵周期的因素分析,搞清楚每一口油井检泵的真正原因,然后因井施策采取适当措施并加以精细管理,以消除影响油井正常生产的不良因素,从设计、施工、日常维护管理的每一个细节层层把关,不断提高油井的检泵周期。
1)潜油电泵井
2)优化设计,做好选井选泵工作
取全取准各项资料,并反复核实包括产液量、含水、含沙、油气比、腐蚀情况、生产压差、水井连通情况等,根据油井的地质情况选井选泵,使泵的排量与供液能力相匹配,做到供采协调。
3)提高供电质量,消除电压波动
在供电线路上,尽量少一些功率较大、启动频繁的电器设备,装置自动稳压变压器,避免因供电问题造成的频繁启停现象。
4)更换一批旧机组、旧电缆、旧油管。
对于多次修理、长期使用的机组、电缆、油管,该报废时要坚决报废。投资暂时可能大一些,但检泵周期延长了,省下来的作业费、修理费及作业占产,作业施工,会远远大于增加的投资。
5)抽油机井
6)深井泵要求推广应用优质固定阀球座,可大大降低因固定阀座刺坏造成的检泵。或采用双固定阀代替单固定阀,来延长深井泵的使用寿命。
7)减少因管、杆问题造成的检泵
8)继续搞好油管站(厂)对出站油管试压,探伤、修复的三大措施。
9)精心设计管、杆组合。合理调整抽油机的工作参数。
10)防治砂、蜡对油井的影响
综合分析对结蜡、出砂的油井,摸索规律,制定切实可行、富有成效的加药、热洗、冲砂、新工艺防治等措施。
11)淘汰超期复役的管、杆、泵。
从长期的观点看,经济上是合算的。
3.加强现场管理,提高施工质量
1)杜绝作业施工中,起下管、杆不用小滑车现象。
2)杜绝超大扭矩上扣现象。
3)加药、热洗、冲砂措施,把握实效,注重质量。
4)起下机组、泵、管、要清洁、准确、平稳。
5)减少人为的频繁启停机现象。
6)提高质量管理意识,坚决杜绝违章操作。
1.引言
油井的检泵是指因油井管、杆、泵及某些地层问题导致油井产量下降而必须采取的一项作业措施。它势必占用原油生产时间,且还将被迫投入大量的人力、物力、财力,既影响了原油上产,又提高了吨油成本。因此,必须经常不断地分析影响油井检泵周期的因素,并采取对策予以消除,最大限度地延长油井的免修期,以提高油井的利用率和采油时率,降低采油成本,提高原油生产的经济效益。
2.影响检泵周期的因素分析
造成油井检泵作业的原因很多,影响检泵周期的因素比较复杂。从近年来的检泵资料看,归纳起来主要有以下几个方面:
(一)地质因素
1.油井结蜡
由油井结蜡包括稠油生产造成的检泵作业,主要反映在抽油机井上。部分油井由于含蜡量高(或稠油生产)。随着从地层到地面,温度越来越低的变化,蜡质从油水中析出、集结并粘贴于油管内壁和抽油杆表层,致使油井产量大幅度下降甚至蜡卡不出,化蜡解卡措施无效时,而被迫检修作业。
2.油井出砂
部分油井有出砂现象,这其中有电泵井也有抽油机井。在抽油机井的生产过程中,地层中的细粉砂在防砂管的缝隙或孔眼处集结,往往会造成防砂管堵塞,引起产量大幅度下降,冲洗无效时则需要检泵。部分砂粒沉淀在泵阀环与球座的接触面上,造成接触面的刺坏而漏失。抽油机故障停抽时,由于砂子在泵筒中沉淀,会造成开抽时不同程度的砂卡,当强行开抽时,会造成抽油杆被拉断现象。油井出砂还能产生对电泵轴承的磨损,导致电机及保护器的密封件发生泄漏,使电机发生故障。另外,井液中的砂对叶导轮的磨损也很严重,使叶导轮的性能迅速下降,甚至卡泵,无法正常生产。
3.供液不足。
由于注采关系不协调,油井的供液能力小于采液能力,特别是相对于潜油电泵形成供液不足。供液不足对电泵的寿命有如下几方面影响:
3.1 由于供液不足,电泵机组排出液量少,达不到设计的额定排量,通过电机周围的液量少、流速低,电机高速运转产生的热量不能尽快被带走,造成电机温升过高,而电机在高温下长期运转,对电机内部的各种绝缘材料及密封材料损害加大,超过其承受限度,就会烧坏电机。
3.2 某些长期供液不足的油井,会造成电泵井间歇生产,频繁起动。频繁启停电泵,会使电机内部温度频繁交替上升和下降,从而增加保护器的呼吸次数。而保护器每呼吸一次基本上是呼出电机油而吸入井液,呼吸次数多,势必加快保护器的失效,加速井液进入电机而损坏电机造成检泵。
3.3 潜油电泵中装配有大部分浮动叶轮,由于供液不足,导致泵不能工作在最佳排量区,一旦泵的流量低于最低界线条件下运行、下推力磨损增加、会加快泵的损坏速度。
3.4 供液不足还表现在油气比上。部分油井,油气比高,超出油气分离器所能分离的范围,大量气体进入离心泵,占据泵内容积,影响泵效,严重者会造成气塞,也会造成和供液不足类似的危害。
3.5 严重供液不足的电泵井,必然产生频繁启动现象。每启动一次井下电机会受到正常运转时额定电流3-8倍的冲击,容易造成电机受损。其次,由于电机扭矩突然加大造成机组的轴被拧断或花键套脱销、断裂。
(二)工程及管理因素
1.电泵选井问题
油井在选择电泵生产前,选井选泵时没有完整全新的地质资料作为基础,或没有认真地选井选泵,或在下电泵前该进行的措施没有进行,电泵下井后,根据电泵的生产情况才发现不合适,才又采取补救措施。如补孔、打桥塞、泵升级、大泵改小泵,转抽油机等,造成潜油电泵井检泵作业。
2.油管断脱问题
2.1 油井管柱组合不合理,φ62MM泵上平式油管下的过多,导致其丝扣部位断的机会增加。
2.2 抽油机井,在生产过程中油管上下蠕动和横向摆动,油管挂则为相对固定点,因此,油管挂下第一根油管丝扣部位所受的拉伸力和横向剪切力双重作用,达到一定程度则会在此处发生断脱。
2.3 抽油杆的断脱产生对油管管柱突然的撞击力,则会在油管柱上部或某一强度薄弱部位发生油管丝扣断折或脱扣。
2.4 作业施工下油管时,上扣扭矩达不到要求,造成完井后短时间管脱扣。
3.油管漏失问题:
3.1 丝扣老化。目前油管的使用没有明确的使用年限,也没法打记号标注下井时间,以至其超期服役。
3.2 抽油机井管杆编磨,造成油管漏失。
3.3 腐蚀。特别是高含水井的井内介质腐蚀,最终造成油管本体或丝扣部位损坏。
3.4 不文明施工。下泵时为了油管试压合格而上扣扭矩过大,起下油管图方便不用小滑车,都能造成油管丝扣损坏。
4.抽油杆断脱问题
4.1 抽油杆下井使用时间长,达到或超过了最大使用极限,因疲劳本体断折。
4.2 油井内介质对抽油杆产生腐蚀作用,因应力集中造成杆断。
4.3 管杆偏磨,造成因应力集中而杆断。
4.4 原油物性差,造成杆柱上下行负荷增大,易导致中下部杆柱弯曲,断脱。
4.5 抽油机工作参数不合理,由其是冲次偏大时由液柱引起的惯性负荷较大,增大了悬点最大载荷。
4.6 抽油杆本身质量差。
4.7 起下抽油杆不文明施工。
5.深井泵问题
5.1 泵阀座及泵的装配质量满足不了井下环境的要求,往往造成阀座与阀球接触面刺成沟槽或固定阀球座端面刺坏。
5.2 其它异物进入泵内造成泵漏失。如注水井用过的油管,内壁上的垢皮脱落掉入泵内,井下工具中胶皮的破损吸入泵内,作业施工现场不卫生将煤干石、绵纱、密封带等携入井内都会造成泵阀漏失。
6.电泵井作业施工质量问题
6.1 机组下井时,未能严格按程序给电机和保护器注油,如注油速度快或注油不足,可造成空气进入电机和保护器,运转后烧毁电机。
6.2 机组连接时,密封圈装配不当,起不到密封作用,下井后井液很快进入电机以致将其烧毁。
6.3 起下油管过程中,起下速度过快,将电缆挤伤、挂伤时有发生,绝缘层遭到破坏,承受井下恶劣条件的能力下降,寿命缩短。
7.组件质量问题
抽油机管、杆、泵的本身质量问题,电泵井的机组、电缆……质量问题,都制约着油井的正常生产,对油井的生产运行起着至关重要的影响。
3.加强管理延长油井的检泵周期的对策
通过对影响油井检泵周期的因素分析,搞清楚每一口油井检泵的真正原因,然后因井施策采取适当措施并加以精细管理,以消除影响油井正常生产的不良因素,从设计、施工、日常维护管理的每一个细节层层把关,不断提高油井的检泵周期。
1)潜油电泵井
2)优化设计,做好选井选泵工作
取全取准各项资料,并反复核实包括产液量、含水、含沙、油气比、腐蚀情况、生产压差、水井连通情况等,根据油井的地质情况选井选泵,使泵的排量与供液能力相匹配,做到供采协调。
3)提高供电质量,消除电压波动
在供电线路上,尽量少一些功率较大、启动频繁的电器设备,装置自动稳压变压器,避免因供电问题造成的频繁启停现象。
4)更换一批旧机组、旧电缆、旧油管。
对于多次修理、长期使用的机组、电缆、油管,该报废时要坚决报废。投资暂时可能大一些,但检泵周期延长了,省下来的作业费、修理费及作业占产,作业施工,会远远大于增加的投资。
5)抽油机井
6)深井泵要求推广应用优质固定阀球座,可大大降低因固定阀座刺坏造成的检泵。或采用双固定阀代替单固定阀,来延长深井泵的使用寿命。
7)减少因管、杆问题造成的检泵
8)继续搞好油管站(厂)对出站油管试压,探伤、修复的三大措施。
9)精心设计管、杆组合。合理调整抽油机的工作参数。
10)防治砂、蜡对油井的影响
综合分析对结蜡、出砂的油井,摸索规律,制定切实可行、富有成效的加药、热洗、冲砂、新工艺防治等措施。
11)淘汰超期复役的管、杆、泵。
从长期的观点看,经济上是合算的。
3.加强现场管理,提高施工质量
1)杜绝作业施工中,起下管、杆不用小滑车现象。
2)杜绝超大扭矩上扣现象。
3)加药、热洗、冲砂措施,把握实效,注重质量。
4)起下机组、泵、管、要清洁、准确、平稳。
5)减少人为的频繁启停机现象。
6)提高质量管理意识,坚决杜绝违章操作。