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[摘 要]本文结合大庆油田有限责任公司某采油厂第二油矿 2010-2012年油井检泵作业情况,探讨了如何做好油井检泵工作及油井日常管理工作,分析了研究油井检泵原因,并根据不同原因制定相应的预防、治理措施,以达到降低油井检泵率、提高油井管理水平、节约生产成本的目的。
[关键词]效益;成本;检泵原因;措施;检泵率
中图分类号:TN811 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0332-01
一、引言
效益是企业的生命,作为资源型企业,不求产量最大化,只求效益最佳化,这就要求企业在生产经营中最大限度地降低成本,而油井检泵率的高低是衡量采油工程工作水平的一个重要指标,也是采油工程工作中控制成本的一个有效途径。分析油井检泵原因及制定相应措施,能够有效降低油井检泵率, 提高油井利用率,真正做到节能减耗。
2010 年-2012年,我矿油井检泵共计877井次,检泵率33.6%;综合返工井95井次,综合返工率3.6%。
二、泵问题井原因分析及治理措施
为了更加细致的分析泵况问题井发生的原因和治理对策,我们下面针对抽油机进行研究分析。
(一)抽油机井泵况原因分析及治理对策
我们将抽油机井泵况问题分为泵问题、杆问题、管问题及井下工具问题。
1、泵问题的原因分析及治理对策
(1)泵问题原因分析
从泵问题的具体原因分布来看:活塞磨损有3井次 ,所占比例为2.38 % ;上凡尔罩断75井次,所占比例为59.52%,两项加在一起所占比例为61.9%,由此可以看出泵问题的主要集中在活塞和上凡尔罩部分。分析原因如下:
第一,活塞磨损原因分析。 一是检泵周期较长,属于正常磨损。 北2-352-P21井检泵周期为1263天,检泵发现活塞磨损,杆管无异常;北2-362-P31井检泵周期为520天,检泵发现活塞磨损,第60-114根杆偏磨,油管检测第45-94根管偏磨。二是地面抽汲参数大。抽汲参数过大使抽油杆柱下端集中轴向力随冲次、冲程的增加而增加,桿管偏磨临界轴向力随冲次、冲程的增加而下降,抽汲参数越大,杆管越容易发生偏磨。北2-D5-440。 三是单井产液量较低、含水较高,待作业时间较长,热洗不彻底,容易结蜡,导致偏磨。北2-352-P21井日产液9吨,含水91.1%,待作业时间长达704 天,现场检查情况发现该井油管内壁和抽油杆外壁结蜡较多,偏磨严重,第 88-112根抽油杆偏磨,第108根抽油杆接箍处磨断,第65-84 根油管内壁磨损 ,检泵结果为活塞衬套磨损;北1-D1-416井作业现场检查情况发现抽油杆上结蜡严重, 第31-80 根油管内被蜡堵死,作业时下刮蜡一趟,检泵结果为活塞磨损。
第二,上凡尔罩断原因分析。 一是检泵周期长,属于正常检泵。以北2-D5-432井为例。二是上凡尔罩质量存在问题,耐磨性差,抗拉强度低,从而导致断裂。以北2-D4-23井为例。三是频繁的交变载荷作用。凡尔罩在上下冲程中不断承受交变载荷(主要为液柱的惯性力和摩擦力)的作用,特别是在上下两个死点交替时,液柱的惯性力和摩擦力的方向同时改变,对凡尔罩疲劳性破坏尤为严重,在连续高频的交变载荷作用下,势必导致凡尔罩自身的疲劳失效。
第三,卡泵原因分析。一是泵质量存在一定问题,活塞与泵筒间隙过小,造成活塞运行阻力增大,导致卡泵。以北2-6-045井为例。二是油井出砂。在相同流速下地层水的携砂能力差,部分砂粒会在重力作用下下沉,严重时会造成卡泵和砂埋。北2-341-P57井为例。
(2)泵问题的治理对策
一是调小参数时优选调小冲次,以减少活塞磨损,延长检泵周期。二是加强抽油机井的热洗管理,摸索合理的热洗周期,保证抽油机井的热洗质量。三是加大长柱塞防砂泵、大流道泵的应用力度,保证和增加了柱塞与泵筒之间的间隙,在一定程度上减缓抽油泵的磨损。四是 在检泵过程中有针对性的选择应用总机厂生产的超强度闭式阀罩抽油泵,以加强凡尔罩处的机械强度。
2、抽油杆断井原因分析及治理措施
(1)抽油杆磨断原因分析
根据检泵现场情况分析杆磨断原因如下:一是扶正器失效窜位造成接箍磨断。二是井口为偏心井口,油套不同心造成杆管偏磨。三是含水较高,流体介质性质发生改变,摩擦系数增大,抽油杆下行阻力增大,杆管之间润滑作用减少,造成杆管偏磨。四是长期泵况变差,待作业时间较长,在洗井的过程中化蜡不彻底,杆管结蜡严重。五是是参数的影响。在偏磨腐蚀的油井,冲程短、冲次高时,偏磨的部位相对较小,偏磨次数频繁,磨损较严重。特别是供液不足、间歇出油井,磨损更为严重.六是油井结蜡有的油井的原油含蜡高达30%以上,管杆结蜡严重。。七是原油粘度和见聚浓度的影响。原油粘度的增大造成抽油杆运动阻力增大,使管杆变形严重。其结果是偏磨点增多、偏磨范围增大以及偏磨载荷增加,使磨损加剧。
(2)抽油杆磨断的治理对策
一是采取下扶正措施。二是及时更换偏磨杆管。三是采取清防蜡措施,摸索、制定合理的热洗周期,保证抽油机井的热洗质 量,减少结蜡对杆管偏磨的影响。四是合理匹配参数,保持合理的沉 没度。五是在今后检 泵中加大油管锚的应用力度。
(3)抽油杆拉断原因分析
抽油杆在上行时加载伸长,在下行时卸载收缩,这一伸一缩反复作用的结果,就造成金属疲劳,产生应力集中,使抽油杆断裂。
(4)抽油杆拉断的治理对策
一是利用检泵时机,及时换杆,提高杆柱强度。 二是增加抽油杆接箍附近的抗拉伸强度。三是利用检泵时机,调整杆柱组合。四是参数匹配上尽量采用低冲次生产。
3、油管问题的原因分析及治理对策 (1)油管漏原因分析
一是偏磨导致将管磨漏。井口为偏心井口,油套不同心,高含水在低沉没度条件下生产,加上待作业时间较长结蜡严重,造成杆管偏磨。二是油管使用年限过长。例如北2-51-544井油管使用年限为16年,作业现场起出的油管已经变为浅绿色,腐蚀相当严重;北2-D6-449井油管使用年限为 16 年,经检测18根油管腐蚀,其中,第82根管接箍1.5m处有直径10mm孔洞。三是高工作参数导致有关磨漏。
(2)油管漏的治理对策
一是利用好检泵时机,加大换杆管力度,尤其是使用年限较长的油管。二是在参数匹配上,尽可能采用低冲次生产,降低抽汲次数。 三是对于使用较长时间的油管可上下倒换使用。
4、井下工具问题的原因分析及治理对策
(1)脱节器原因分析
脱接器爪断主要有四方面的原因:
一是由于脫接器爪所承受载荷大于其抗拉强度而产生断裂,特别是由于加工精度问题,导致爪片受力不均,全部负荷由其中的一片或几片承担,造成单片或多片爪断裂;二是由于脱接爪外部与锁套内部存在一定的间隙,在抽油泵运行过程中,脱接爪会由于下接头上的斜面作用产生径向扩张和回收,产生微小的反复弯折,长时间运行会产生疲劳破坏;三是由于脱接器的脱接爪没有很好地居中,在下行与下接头对接过程中,单侧脱接爪收到较大的冲击载荷,从而向外弯曲而未能进入锁套内,容易造成剩余爪片受力不均产生断裂,四是由于脱接爪与下接头的台阶之间有一定间隙,在运行过程中产生上下撞击,形成瞬时冲击载荷,易造成脱接爪断裂。
脱接爪内台阶磨平:
脱接器在长时间运行后,脱接爪与下接头在相互挤压区域会产生磨损,脱接爪内台阶处是脱接爪与下接头的主要受力部位,在长时间磨损后会被磨平,导致脱接器失效。
(2)脱节器的治理对策
一是脱接器材质也是易导致失效的主要原因,因此,在结构优化的同时,还应考虑关键部件选用好的材质以提高强度;二是产液量上升,产液量波动,聚驱井采出液见聚浓度升高带来的负荷增加,也是造成脱接器失效的重要原因,生产参数是否合理,也会影响脱接器的使用寿命,因此需要机采管理跟踪及生产参数调整及时合理。
作者简介
尹洪平(1970年11月)女,采油技师,大庆第三采油厂第二油矿采油四队.
[关键词]效益;成本;检泵原因;措施;检泵率
中图分类号:TN811 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0332-01
一、引言
效益是企业的生命,作为资源型企业,不求产量最大化,只求效益最佳化,这就要求企业在生产经营中最大限度地降低成本,而油井检泵率的高低是衡量采油工程工作水平的一个重要指标,也是采油工程工作中控制成本的一个有效途径。分析油井检泵原因及制定相应措施,能够有效降低油井检泵率, 提高油井利用率,真正做到节能减耗。
2010 年-2012年,我矿油井检泵共计877井次,检泵率33.6%;综合返工井95井次,综合返工率3.6%。
二、泵问题井原因分析及治理措施
为了更加细致的分析泵况问题井发生的原因和治理对策,我们下面针对抽油机进行研究分析。
(一)抽油机井泵况原因分析及治理对策
我们将抽油机井泵况问题分为泵问题、杆问题、管问题及井下工具问题。
1、泵问题的原因分析及治理对策
(1)泵问题原因分析
从泵问题的具体原因分布来看:活塞磨损有3井次 ,所占比例为2.38 % ;上凡尔罩断75井次,所占比例为59.52%,两项加在一起所占比例为61.9%,由此可以看出泵问题的主要集中在活塞和上凡尔罩部分。分析原因如下:
第一,活塞磨损原因分析。 一是检泵周期较长,属于正常磨损。 北2-352-P21井检泵周期为1263天,检泵发现活塞磨损,杆管无异常;北2-362-P31井检泵周期为520天,检泵发现活塞磨损,第60-114根杆偏磨,油管检测第45-94根管偏磨。二是地面抽汲参数大。抽汲参数过大使抽油杆柱下端集中轴向力随冲次、冲程的增加而增加,桿管偏磨临界轴向力随冲次、冲程的增加而下降,抽汲参数越大,杆管越容易发生偏磨。北2-D5-440。 三是单井产液量较低、含水较高,待作业时间较长,热洗不彻底,容易结蜡,导致偏磨。北2-352-P21井日产液9吨,含水91.1%,待作业时间长达704 天,现场检查情况发现该井油管内壁和抽油杆外壁结蜡较多,偏磨严重,第 88-112根抽油杆偏磨,第108根抽油杆接箍处磨断,第65-84 根油管内壁磨损 ,检泵结果为活塞衬套磨损;北1-D1-416井作业现场检查情况发现抽油杆上结蜡严重, 第31-80 根油管内被蜡堵死,作业时下刮蜡一趟,检泵结果为活塞磨损。
第二,上凡尔罩断原因分析。 一是检泵周期长,属于正常检泵。以北2-D5-432井为例。二是上凡尔罩质量存在问题,耐磨性差,抗拉强度低,从而导致断裂。以北2-D4-23井为例。三是频繁的交变载荷作用。凡尔罩在上下冲程中不断承受交变载荷(主要为液柱的惯性力和摩擦力)的作用,特别是在上下两个死点交替时,液柱的惯性力和摩擦力的方向同时改变,对凡尔罩疲劳性破坏尤为严重,在连续高频的交变载荷作用下,势必导致凡尔罩自身的疲劳失效。
第三,卡泵原因分析。一是泵质量存在一定问题,活塞与泵筒间隙过小,造成活塞运行阻力增大,导致卡泵。以北2-6-045井为例。二是油井出砂。在相同流速下地层水的携砂能力差,部分砂粒会在重力作用下下沉,严重时会造成卡泵和砂埋。北2-341-P57井为例。
(2)泵问题的治理对策
一是调小参数时优选调小冲次,以减少活塞磨损,延长检泵周期。二是加强抽油机井的热洗管理,摸索合理的热洗周期,保证抽油机井的热洗质量。三是加大长柱塞防砂泵、大流道泵的应用力度,保证和增加了柱塞与泵筒之间的间隙,在一定程度上减缓抽油泵的磨损。四是 在检泵过程中有针对性的选择应用总机厂生产的超强度闭式阀罩抽油泵,以加强凡尔罩处的机械强度。
2、抽油杆断井原因分析及治理措施
(1)抽油杆磨断原因分析
根据检泵现场情况分析杆磨断原因如下:一是扶正器失效窜位造成接箍磨断。二是井口为偏心井口,油套不同心造成杆管偏磨。三是含水较高,流体介质性质发生改变,摩擦系数增大,抽油杆下行阻力增大,杆管之间润滑作用减少,造成杆管偏磨。四是长期泵况变差,待作业时间较长,在洗井的过程中化蜡不彻底,杆管结蜡严重。五是是参数的影响。在偏磨腐蚀的油井,冲程短、冲次高时,偏磨的部位相对较小,偏磨次数频繁,磨损较严重。特别是供液不足、间歇出油井,磨损更为严重.六是油井结蜡有的油井的原油含蜡高达30%以上,管杆结蜡严重。。七是原油粘度和见聚浓度的影响。原油粘度的增大造成抽油杆运动阻力增大,使管杆变形严重。其结果是偏磨点增多、偏磨范围增大以及偏磨载荷增加,使磨损加剧。
(2)抽油杆磨断的治理对策
一是采取下扶正措施。二是及时更换偏磨杆管。三是采取清防蜡措施,摸索、制定合理的热洗周期,保证抽油机井的热洗质 量,减少结蜡对杆管偏磨的影响。四是合理匹配参数,保持合理的沉 没度。五是在今后检 泵中加大油管锚的应用力度。
(3)抽油杆拉断原因分析
抽油杆在上行时加载伸长,在下行时卸载收缩,这一伸一缩反复作用的结果,就造成金属疲劳,产生应力集中,使抽油杆断裂。
(4)抽油杆拉断的治理对策
一是利用检泵时机,及时换杆,提高杆柱强度。 二是增加抽油杆接箍附近的抗拉伸强度。三是利用检泵时机,调整杆柱组合。四是参数匹配上尽量采用低冲次生产。
3、油管问题的原因分析及治理对策 (1)油管漏原因分析
一是偏磨导致将管磨漏。井口为偏心井口,油套不同心,高含水在低沉没度条件下生产,加上待作业时间较长结蜡严重,造成杆管偏磨。二是油管使用年限过长。例如北2-51-544井油管使用年限为16年,作业现场起出的油管已经变为浅绿色,腐蚀相当严重;北2-D6-449井油管使用年限为 16 年,经检测18根油管腐蚀,其中,第82根管接箍1.5m处有直径10mm孔洞。三是高工作参数导致有关磨漏。
(2)油管漏的治理对策
一是利用好检泵时机,加大换杆管力度,尤其是使用年限较长的油管。二是在参数匹配上,尽可能采用低冲次生产,降低抽汲次数。 三是对于使用较长时间的油管可上下倒换使用。
4、井下工具问题的原因分析及治理对策
(1)脱节器原因分析
脱接器爪断主要有四方面的原因:
一是由于脫接器爪所承受载荷大于其抗拉强度而产生断裂,特别是由于加工精度问题,导致爪片受力不均,全部负荷由其中的一片或几片承担,造成单片或多片爪断裂;二是由于脱接爪外部与锁套内部存在一定的间隙,在抽油泵运行过程中,脱接爪会由于下接头上的斜面作用产生径向扩张和回收,产生微小的反复弯折,长时间运行会产生疲劳破坏;三是由于脱接器的脱接爪没有很好地居中,在下行与下接头对接过程中,单侧脱接爪收到较大的冲击载荷,从而向外弯曲而未能进入锁套内,容易造成剩余爪片受力不均产生断裂,四是由于脱接爪与下接头的台阶之间有一定间隙,在运行过程中产生上下撞击,形成瞬时冲击载荷,易造成脱接爪断裂。
脱接爪内台阶磨平:
脱接器在长时间运行后,脱接爪与下接头在相互挤压区域会产生磨损,脱接爪内台阶处是脱接爪与下接头的主要受力部位,在长时间磨损后会被磨平,导致脱接器失效。
(2)脱节器的治理对策
一是脱接器材质也是易导致失效的主要原因,因此,在结构优化的同时,还应考虑关键部件选用好的材质以提高强度;二是产液量上升,产液量波动,聚驱井采出液见聚浓度升高带来的负荷增加,也是造成脱接器失效的重要原因,生产参数是否合理,也会影响脱接器的使用寿命,因此需要机采管理跟踪及生产参数调整及时合理。
作者简介
尹洪平(1970年11月)女,采油技师,大庆第三采油厂第二油矿采油四队.