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[摘 要]**区块排采至今水质发生很大变化,大部分煤层气井开始携带出不等量的菱铁矿物质。修井过程中,将泵提起,泵内积聚大量的異物,该物质一定程度上会导致固定凡尔、游动凡尔失效(如悬空、托垫等情况)。**井组产液量偏小,普遍使用28、32、38泵,排采中期,大部分井产液量小于1方/日。排采频率偏低也是**井组主要特点之一,加之这些大量異物的负面影响,井下设备及举升设备很容易出现故障,这导致修井周期大幅缩短。
[关键词]异物、泵效、水质、井底压力、泵型、防异物沉积
中图分类号:G26 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0068-01
一.泵选择所遵循原则:
1.地质特征和开采条件
不同煤层具有不同的地质特征,根据不同煤阶划分不同等级,每个等级煤层气液渗透性不同,煤层气实际开采中,要根据开采条件选择合适的选择最合适的排采设备。
2.防止气锁和气蚀
2.1气锁
随着长期的排采,煤层气气液两相阶段到来时,若下泵深度不合适或者防气体影响设备有缺陷,直井泵会受到气体的影响。
2.2气蚀
当液体的局部压力降到一定程度低时便形成气泡,气泡流到高压区突然破灭,瞬间产生局部高压,冲击零件表面而引起损坏。该类情况一般出现在活塞游动凡尔处。
3.防止煤粉和菱铁矿
3.1煤粉、菱铁矿
特殊煤层气井进入特定时期,煤层开始产出一种特殊物质——菱铁矿。该物质暴露在空气中,经氧化会呈现砖红色、黏浊等特征。菱铁矿进入泵筒中,经常时间积累会造成固定凡尔及游动凡尔托垫,若采取措施不当,会使双凡尔越碰越实。
4.产液量在不同时期的变化
煤层气井在不同阶段所产出液量会产生变化。一般情况下,新投产井初始时期产液量相对最大,后期相对减小。
5.符合排采制度的调整
煤层气的排采遵循八字方针,即“连续、缓慢、长期、稳定”。它分为四个阶段,有两个阶段衔接点尤为需要注意,即单向流向气液两相流转化阶段,该阶段煤层气开始解析,气体的影响可能导致实际产液量发生变化,此时直径泵的适应能力受到考验。
二、直井、斜井泵在**区块的使用
1.影响泵正常工作的因素
1.1水质
1.1.1水质分类
在**区块水质共分为大致三种情形,分别为:水质清、水质灰、水质黑。
1.1.2水质的影响
新泵工作一段时间后会出现不同程度的机械伤害,例如泵筒与活塞之间的配合精度会加大,造成二者密封性不好,加之固定凡尔、游动凡尔在长期工作后会积累一定的煤粉、菱铁矿等异物,其开合效果受到影响。
1.2泵效
1.2.1泵效的影响
煤层气井在日常排采是通过特定设备将地层中液体排出地表来达到降低地层压力。日产液体量是检验泵效的唯一标准。产液量的大小直接反映泵的工作状态,泵效高的煤层气井能较好地适应排采工作制度的调整,产液量的大小会随着调整量的大小合理准确的浮动。
1.3井底压力
1.3.1井底压力的影响
泵的吸入口实际为泵下筛管,暂且把筛管表层位置的压力视为井底压力。由于筛管的缝隙较小,地层液体流经筛管缝隙时会损失一部分压力。
2.泵型的使用
2.1 28泵
28泵在**片区使用度较高,总结如下:
2.1.1水质分析
11口井中水质清占大部分,水质灰占小部分,对于28泵型三类水质的井卡状况并没有明显规律可言,无论水质如何,都有不同程度的井卡情况。
2.1.2泵效分析
泵效越高井卡的概率越低,分析是泵内液体充满系数越高,活塞与泵筒之间的润滑冷却效果越好,活塞的往复运动运行正常,使得游动凡尔、固定凡尔打开、闭合时间均匀合适。而泵效低的井却出现了不同程度的井卡状况。
2.1.3井底压力分析
泵效均在40%以上的井的井底压力也均在1.7Mpa以上。这说明井底压力越高,井的泵效越高。
2.2 32泵
在**片区使用度不高,生产井只有5口。
2.2.1水质分析
使用32泵型的生产井只有五口,说明问题存在局限性,但是可以看出:水质状况与井卡状况的关系尤为密切,水质灰的生产井均出现严重井卡。
2.2.2泵效分析
泵效的高低与井卡状况的关系还不是很清楚。
2.2.3井底压力分析
井底压力的大小与泵效的高低呈正比关系,但与井卡状况没有呈现某种特定的关系。
2.3 38泵
38泵**片区的使用度相对也是较高的,总结如下:
2.3.1水质分析
只看水质的话,水质灰的生产井没有出现井卡状况,而水质灰却是一个重要的影响点,大部分水质灰的生产井会出现不同程度的井卡状况。
2.3.2泵效分析
除非有大量异物产出,随着泵效的提高,井卡状况并未缓解,甚至在泵效高的区域井卡的比例在增大,这可以说明异物对38泵的影响还是比较大的,即使泵内充满系数很高,但是异物的存在还是制约着38泵的正常运转.。
2.3.3井底压力分析
井底压力对产液起着重要的推动作用。结合整体泵效和井底压力关系对比,泵效低于30%的生产井占了半数以上。对于低泵效井可以考虑在下次修井作业后适当调整泵型,比如38泵在a冲次下能达到产液为a的能力,使用32泵达到该产液能力就需要适当提高冲次。
3.28泵、32泵、38泵对比总结
(1)38泵井卡状况产生的概率最小。
(2)水质对32泵影响最大。
(3)井底压力越高,泵效越高。
(4)井卡严重的井,水质一般会灰。
(5)一般情况下,泵效越高,井卡状况出现的概率越低。
三.选泵总结
1.按水量、泵效选泵
(1)水量大,首选38泵;若排采过程中泵效高;等下次修井换泵,按原38泵型下井。
(2)水量小,首选28泵;若排采过程中泵效高;等下次修井换泵,按原28泵型下井。
(3)水量大,首选38泵;若排采过程中泵效低;等下次修井换泵,可选择32泵型下井。
(4)水量小,首选28泵;若排采过程中泵效低;等下次修井换泵,按原28泵型下井。
2.按水质、水量、井卡状况选泵
(1)水质灰(黑)、水量大,首选38泵;若排采过程中井卡;等下次修井换泵,可选择32泵下井。
(2)水质灰(黑)、水量小,首选28泵;若排采过程中井卡;等下次修井换泵,按原28泵下井。
3.按井底压力、泵效选泵
(1)井底压力大,首选38泵;若排采过程中泵效高,等下次修井换泵,按原38泵型下井。
(3)井底压力低,首选28泵;若排采过程中泵效高,等下次修井换泵,按原28泵型下井。
(4)井底压力大,首选38泵;若排采过程中泵效低,等下次修井换泵,可选择32泵型下井。
(5)井底压力低,首选32泵;若排采过程中泵效低,等下次修井换泵,可选择28泵型下井,也可考虑将尾管数量减少,筛管接近或低于煤层。
参考文献
[1] 宋衍等.潜油电泵管理与技术论文集 ,石油工业出版社 (北京),2002.
[2] 毛振西;山西省煤层气开发利用浅析[J];山西煤炭;2008年02期.
[关键词]异物、泵效、水质、井底压力、泵型、防异物沉积
中图分类号:G26 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0068-01
一.泵选择所遵循原则:
1.地质特征和开采条件
不同煤层具有不同的地质特征,根据不同煤阶划分不同等级,每个等级煤层气液渗透性不同,煤层气实际开采中,要根据开采条件选择合适的选择最合适的排采设备。
2.防止气锁和气蚀
2.1气锁
随着长期的排采,煤层气气液两相阶段到来时,若下泵深度不合适或者防气体影响设备有缺陷,直井泵会受到气体的影响。
2.2气蚀
当液体的局部压力降到一定程度低时便形成气泡,气泡流到高压区突然破灭,瞬间产生局部高压,冲击零件表面而引起损坏。该类情况一般出现在活塞游动凡尔处。
3.防止煤粉和菱铁矿
3.1煤粉、菱铁矿
特殊煤层气井进入特定时期,煤层开始产出一种特殊物质——菱铁矿。该物质暴露在空气中,经氧化会呈现砖红色、黏浊等特征。菱铁矿进入泵筒中,经常时间积累会造成固定凡尔及游动凡尔托垫,若采取措施不当,会使双凡尔越碰越实。
4.产液量在不同时期的变化
煤层气井在不同阶段所产出液量会产生变化。一般情况下,新投产井初始时期产液量相对最大,后期相对减小。
5.符合排采制度的调整
煤层气的排采遵循八字方针,即“连续、缓慢、长期、稳定”。它分为四个阶段,有两个阶段衔接点尤为需要注意,即单向流向气液两相流转化阶段,该阶段煤层气开始解析,气体的影响可能导致实际产液量发生变化,此时直径泵的适应能力受到考验。
二、直井、斜井泵在**区块的使用
1.影响泵正常工作的因素
1.1水质
1.1.1水质分类
在**区块水质共分为大致三种情形,分别为:水质清、水质灰、水质黑。
1.1.2水质的影响
新泵工作一段时间后会出现不同程度的机械伤害,例如泵筒与活塞之间的配合精度会加大,造成二者密封性不好,加之固定凡尔、游动凡尔在长期工作后会积累一定的煤粉、菱铁矿等异物,其开合效果受到影响。
1.2泵效
1.2.1泵效的影响
煤层气井在日常排采是通过特定设备将地层中液体排出地表来达到降低地层压力。日产液体量是检验泵效的唯一标准。产液量的大小直接反映泵的工作状态,泵效高的煤层气井能较好地适应排采工作制度的调整,产液量的大小会随着调整量的大小合理准确的浮动。
1.3井底压力
1.3.1井底压力的影响
泵的吸入口实际为泵下筛管,暂且把筛管表层位置的压力视为井底压力。由于筛管的缝隙较小,地层液体流经筛管缝隙时会损失一部分压力。
2.泵型的使用
2.1 28泵
28泵在**片区使用度较高,总结如下:
2.1.1水质分析
11口井中水质清占大部分,水质灰占小部分,对于28泵型三类水质的井卡状况并没有明显规律可言,无论水质如何,都有不同程度的井卡情况。
2.1.2泵效分析
泵效越高井卡的概率越低,分析是泵内液体充满系数越高,活塞与泵筒之间的润滑冷却效果越好,活塞的往复运动运行正常,使得游动凡尔、固定凡尔打开、闭合时间均匀合适。而泵效低的井却出现了不同程度的井卡状况。
2.1.3井底压力分析
泵效均在40%以上的井的井底压力也均在1.7Mpa以上。这说明井底压力越高,井的泵效越高。
2.2 32泵
在**片区使用度不高,生产井只有5口。
2.2.1水质分析
使用32泵型的生产井只有五口,说明问题存在局限性,但是可以看出:水质状况与井卡状况的关系尤为密切,水质灰的生产井均出现严重井卡。
2.2.2泵效分析
泵效的高低与井卡状况的关系还不是很清楚。
2.2.3井底压力分析
井底压力的大小与泵效的高低呈正比关系,但与井卡状况没有呈现某种特定的关系。
2.3 38泵
38泵**片区的使用度相对也是较高的,总结如下:
2.3.1水质分析
只看水质的话,水质灰的生产井没有出现井卡状况,而水质灰却是一个重要的影响点,大部分水质灰的生产井会出现不同程度的井卡状况。
2.3.2泵效分析
除非有大量异物产出,随着泵效的提高,井卡状况并未缓解,甚至在泵效高的区域井卡的比例在增大,这可以说明异物对38泵的影响还是比较大的,即使泵内充满系数很高,但是异物的存在还是制约着38泵的正常运转.。
2.3.3井底压力分析
井底压力对产液起着重要的推动作用。结合整体泵效和井底压力关系对比,泵效低于30%的生产井占了半数以上。对于低泵效井可以考虑在下次修井作业后适当调整泵型,比如38泵在a冲次下能达到产液为a的能力,使用32泵达到该产液能力就需要适当提高冲次。
3.28泵、32泵、38泵对比总结
(1)38泵井卡状况产生的概率最小。
(2)水质对32泵影响最大。
(3)井底压力越高,泵效越高。
(4)井卡严重的井,水质一般会灰。
(5)一般情况下,泵效越高,井卡状况出现的概率越低。
三.选泵总结
1.按水量、泵效选泵
(1)水量大,首选38泵;若排采过程中泵效高;等下次修井换泵,按原38泵型下井。
(2)水量小,首选28泵;若排采过程中泵效高;等下次修井换泵,按原28泵型下井。
(3)水量大,首选38泵;若排采过程中泵效低;等下次修井换泵,可选择32泵型下井。
(4)水量小,首选28泵;若排采过程中泵效低;等下次修井换泵,按原28泵型下井。
2.按水质、水量、井卡状况选泵
(1)水质灰(黑)、水量大,首选38泵;若排采过程中井卡;等下次修井换泵,可选择32泵下井。
(2)水质灰(黑)、水量小,首选28泵;若排采过程中井卡;等下次修井换泵,按原28泵下井。
3.按井底压力、泵效选泵
(1)井底压力大,首选38泵;若排采过程中泵效高,等下次修井换泵,按原38泵型下井。
(3)井底压力低,首选28泵;若排采过程中泵效高,等下次修井换泵,按原28泵型下井。
(4)井底压力大,首选38泵;若排采过程中泵效低,等下次修井换泵,可选择32泵型下井。
(5)井底压力低,首选32泵;若排采过程中泵效低,等下次修井换泵,可选择28泵型下井,也可考虑将尾管数量减少,筛管接近或低于煤层。
参考文献
[1] 宋衍等.潜油电泵管理与技术论文集 ,石油工业出版社 (北京),2002.
[2] 毛振西;山西省煤层气开发利用浅析[J];山西煤炭;2008年02期.