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[摘 要]针对稠油井生产时井口刺漏、跑油的问题,风城油田试验应用了新型注汽防喷装置,该装置弥补了传统密井口封器带压情况下无法更换盘根的缺点,有效地解决了井口盘根刺漏、跑油的问题,取得了良好的经济效益。
[关键词]稠油井;注汽防喷装置;现场应用
中图分类号:TP227 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0274-01
前言
稠油蒸汽吞吐生产过程中,由于光杆腐蚀严重、井口偏斜、井口密封件磨损等原因,易导致稠油井注汽时井口刺漏,自喷生产时井口频繁跑油。由于传统的井口密封器不具有在带压的情况下进行更换盘根的功能,针对该问题,我们在新疆油田公司风城油田选择了5口稠油井,进行了新型注汽防喷装置的现场试验。
1.稠油井井口密封不严原因分析
稠油井跑油和刺漏的原因很多,结合多年现场经验,分析发现原因主要包括以下几个方面:
(1)稠油井转轮注汽及焖开自喷生产时压力高;
(2)井口不对中等原因造成光杆对井口密封器进行偏磨;
(2)挂抽和碰泵时,光杆卡子咬伤光杆,光杆对井口密封器造成磨损;
(3)稠油粘度高,油井回压增高、流通阻力增大等一系列问题造成井口原油泄漏;
(4)高含水井光杆腐蚀后对井口密封器进行磨损;
针对以上这些原因,在以往的实际生产中,我们采取了一些措施。如光杆有毛刺,我们用锉刀对光杆进行打磨,使其变得光滑,井口偏我们对抽油机调对中,这些做法只是被动的解决问题,不能彻底解决抽油机跑油的问题。
2.技术原理及关键技术
2.1结构及技术原理
新型注汽防喷装置由金属密封内体、金属密封外体、盘根盒、井口和密封钢圈五部分构成。在密封外体连接底座处与密封内体上导向接头处经过特殊加工设计成锥形阀装置。该新型注汽防喷装置的密封内体、密封外体等金属件能承受生产时的高温高压环境。密封内、外体为全金属结构,内、外表面经特殊处理后,耐磨、防腐,硬度高达HRC70、光洁度达到镜面水平。工作时,该装置的密封内体和密封外体形成金属密封,并在金属密封内体的上下部分形成两个不相关的压力系统。当井口发生盘根刺漏或跑油时,只需上提光杆,打开放气接头闸门的瞬间即可卸掉金属密封内体以上空间的压力,然后即可更换盘根。这样可随时通过进行完全密封。
图1 注汽防喷装置结构
2.2关键技术及技术参数
该装置的关键技术在于既能使金属密封内、外体之间完全密封,又很好的考虑了金属密封内、外体的热膨胀问题。
经特殊加工后的金属密封内、外体间隙为0.08mm,其材质为碳钢,受热膨胀后,密封内、外体间隙减小,利用线膨胀公式计算内、外密封体受热后间隙:
△δ=(△D·a)·△t/2
式中:△δ——受热后,密封内、外体间隙减小量,mm
△D——密封内、外体原始间隙量,mm
a——碳钢热膨胀系数,13×10-6
△t——注汽前后温差,取200℃。
代入计算,注汽时,密封内、外体间隙减小为0.01mm,可认为达到密封状态,该理论值有待实验验证。
现场操作需要带泵注汽或更换盘根盒盘根时,上提光杆,密封内体进入密封外体,此时注汽压力由内、外体金属件承担。正常抽时,打开放汽接头,下放光杆一定距离,内、外体完全脱开,并保持一定距离,实现正常抽油。抽油过程中,密封内、外体不存在接触。该新型自动调偏井口密封器的技术参数如下。
3.现场应用情况及效果分析
针对新型注汽防喷装置的特点,我们在新疆油田公司风城油田作业区重检三和重32井区选择了DF316、DF33016、DZ3176、DZ3347、DF5028进行了现场试验。这五口井属于特稠油井,原油粘度高,含水高。试验前,这五口井光杆腐蚀严重,在注汽和注完汽焖开自喷时井口经常发生刺漏,由于在带压情况下无法更换盘根,所以这些井井口污染大,并且也给员工日常巡检带来一定的安全隐患。
通过实验新型注汽防喷装置,取得了满意的效果。
(1)盘根盒保持密封严密,添加盘根的周期延长10倍以上。在间开井使用,用普通盘根盒的盘根更换周期为2~3d,现使用四个月后仍保持密封严密。这不仅降低了劳动强度,也节约了更换盘根的生产成本。
(2)更换盘根不受油井的压力限制。更换盘根可以在带压的情况下进行,并且更换盘根时间短,操作安全。
(3)降低了井场的污染。传统盘根易刺漏,新型自动调偏井口密封器杜绝了刺漏的发生。
4.结论与认识
(1)新型注汽防喷防喷装置适用于稠油高粘的特点;
(2)該装置试验时间长,金属密封内体的耐磨性能好;
(3)该装置能承受稠油井高温高压的生产环境;
(4)该装置具有一定的先进性和实用性,有很好的推广应用前景。
[关键词]稠油井;注汽防喷装置;现场应用
中图分类号:TP227 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0274-01
前言
稠油蒸汽吞吐生产过程中,由于光杆腐蚀严重、井口偏斜、井口密封件磨损等原因,易导致稠油井注汽时井口刺漏,自喷生产时井口频繁跑油。由于传统的井口密封器不具有在带压的情况下进行更换盘根的功能,针对该问题,我们在新疆油田公司风城油田选择了5口稠油井,进行了新型注汽防喷装置的现场试验。
1.稠油井井口密封不严原因分析
稠油井跑油和刺漏的原因很多,结合多年现场经验,分析发现原因主要包括以下几个方面:
(1)稠油井转轮注汽及焖开自喷生产时压力高;
(2)井口不对中等原因造成光杆对井口密封器进行偏磨;
(2)挂抽和碰泵时,光杆卡子咬伤光杆,光杆对井口密封器造成磨损;
(3)稠油粘度高,油井回压增高、流通阻力增大等一系列问题造成井口原油泄漏;
(4)高含水井光杆腐蚀后对井口密封器进行磨损;
针对以上这些原因,在以往的实际生产中,我们采取了一些措施。如光杆有毛刺,我们用锉刀对光杆进行打磨,使其变得光滑,井口偏我们对抽油机调对中,这些做法只是被动的解决问题,不能彻底解决抽油机跑油的问题。
2.技术原理及关键技术
2.1结构及技术原理
新型注汽防喷装置由金属密封内体、金属密封外体、盘根盒、井口和密封钢圈五部分构成。在密封外体连接底座处与密封内体上导向接头处经过特殊加工设计成锥形阀装置。该新型注汽防喷装置的密封内体、密封外体等金属件能承受生产时的高温高压环境。密封内、外体为全金属结构,内、外表面经特殊处理后,耐磨、防腐,硬度高达HRC70、光洁度达到镜面水平。工作时,该装置的密封内体和密封外体形成金属密封,并在金属密封内体的上下部分形成两个不相关的压力系统。当井口发生盘根刺漏或跑油时,只需上提光杆,打开放气接头闸门的瞬间即可卸掉金属密封内体以上空间的压力,然后即可更换盘根。这样可随时通过进行完全密封。
图1 注汽防喷装置结构
2.2关键技术及技术参数
该装置的关键技术在于既能使金属密封内、外体之间完全密封,又很好的考虑了金属密封内、外体的热膨胀问题。
经特殊加工后的金属密封内、外体间隙为0.08mm,其材质为碳钢,受热膨胀后,密封内、外体间隙减小,利用线膨胀公式计算内、外密封体受热后间隙:
△δ=(△D·a)·△t/2
式中:△δ——受热后,密封内、外体间隙减小量,mm
△D——密封内、外体原始间隙量,mm
a——碳钢热膨胀系数,13×10-6
△t——注汽前后温差,取200℃。
代入计算,注汽时,密封内、外体间隙减小为0.01mm,可认为达到密封状态,该理论值有待实验验证。
现场操作需要带泵注汽或更换盘根盒盘根时,上提光杆,密封内体进入密封外体,此时注汽压力由内、外体金属件承担。正常抽时,打开放汽接头,下放光杆一定距离,内、外体完全脱开,并保持一定距离,实现正常抽油。抽油过程中,密封内、外体不存在接触。该新型自动调偏井口密封器的技术参数如下。
3.现场应用情况及效果分析
针对新型注汽防喷装置的特点,我们在新疆油田公司风城油田作业区重检三和重32井区选择了DF316、DF33016、DZ3176、DZ3347、DF5028进行了现场试验。这五口井属于特稠油井,原油粘度高,含水高。试验前,这五口井光杆腐蚀严重,在注汽和注完汽焖开自喷时井口经常发生刺漏,由于在带压情况下无法更换盘根,所以这些井井口污染大,并且也给员工日常巡检带来一定的安全隐患。
通过实验新型注汽防喷装置,取得了满意的效果。
(1)盘根盒保持密封严密,添加盘根的周期延长10倍以上。在间开井使用,用普通盘根盒的盘根更换周期为2~3d,现使用四个月后仍保持密封严密。这不仅降低了劳动强度,也节约了更换盘根的生产成本。
(2)更换盘根不受油井的压力限制。更换盘根可以在带压的情况下进行,并且更换盘根时间短,操作安全。
(3)降低了井场的污染。传统盘根易刺漏,新型自动调偏井口密封器杜绝了刺漏的发生。
4.结论与认识
(1)新型注汽防喷防喷装置适用于稠油高粘的特点;
(2)該装置试验时间长,金属密封内体的耐磨性能好;
(3)该装置能承受稠油井高温高压的生产环境;
(4)该装置具有一定的先进性和实用性,有很好的推广应用前景。