梁玉纪 杨晓辉 杜亚峰 折利军
【摘要】由于我区的井深和产液量条件比较适合杆式泵的应用条件。2010开始在我区大量推广使用杆式泵,通过近两年不断的摸索、实践和分析,发现了杆式泵在应用中暴漏的问题,本文结合修井现场,针对暴露的问题进行了细致的分析和总结,为我区杆式泵的管理和推广提供了一定的技术支持,从而使杆式泵在我区有较好的应用前景。
【关键词】杆式泵 暴露问题 卡泵 密封不严 王南
王南区块最早开发时间为1998年,大面积开发为2002年,随后产能建设规模逐步加大,到2012年底,全区油井总数达到1011口。其中塞160区块油井739口,下入杆式泵油井140口;塞169区块油井96口,下入杆式泵油井4口;高34区块油井175口。由于杆式泵对井筒条件要求较高,以及杆式泵的制造工艺还不成熟,存在诸多缺陷。
本文主要通过对王南区2010年推广杆式泵以来,在检泵过程中发现的问题,进行深入分析和总结,为今后杆式泵在我区的推广提供参考依据。
1 杆式泵简介
杆式抽油泵主要由两大部分组成:一是与油管连接的密封支撑接头;二是杆式泵部分。作业时,按照设计要求,将密封支撑接头随油管下入井下泵挂位置。抽油泵部分随抽油杆柱下入油管,锁定并坐封于密封支撑接头,调整防冲距,试抽憋压,即可进入正常抽汲作业。检泵时,可不提管柱,使作业更方便、快捷,大大提高工作效率,节约作业成本,被广泛应用于小泵深抽、中小排量的油井。
长庆油田采油一厂选用的杆式泵为定筒式顶部固定杆式泵
2 王南区杆式泵整体应用状况
为了降低作业成本,我厂从2010 年开始在我区进行较大规模应用杆式泵,截止目前共下入杆式泵175 口,目前在用175 口,开井175 口,泵况正常175 口,平均检泵周期484 天,累计作业23井次,维护比例13.1%。
3 应用过程中存在的问题及解决办法
3.1 泵卡
王加21-1183、王加21-1161两口油井2011年7月7日投产完井后泵卡;2011年7月11日活动解卡无效,提出管柱发现活塞备帽与泵筒支撑总成内部螺纹处间隙过小卡死,导致活塞未入泵筒。该种问题同样出现在了王47-014等油井(图1)。
3.1.1 原因分析
(1)杆式泵在往复座封和打泄油器过程中,活塞备帽与支撑总成内部多次撞击,导致活塞备帽变形。
(2)防冲距调的过大,导致活塞备帽与支撑总成内部多次撞击而使活塞备帽变形。
(3)杆式泵设计不合理,活塞备帽与支撑总成内部间隙配合过小,且备帽外观形状设计不平滑,若发生泵卡,在活塞下行过程中未留缓冲余地。
3.1.2 解决办法
(1)针对柱塞上阀罩与内筒接头配合间隙小导致卡泵的问题,规范间隙公差。
(2)每次作业完井后,认真校正防冲距,尽量防冲距调到最小。3.2 不易坐封
杆式泵在不坐封的情况下,内外工作筒分离,上冲程无法加载,与下载荷相近,类似于杆断的功图,在下放防冲距后,会出现碰泵的迹象,从而导致油井不出液。
王55-014油井2012.8.24检泵下入杆式泵后不出液,功图显示断脱。作业队伍落实能碰到泵,判断杆式泵未座封,座封后工作正常。这种情况同样出现在王57-013、王39-017等油井。
3.2.1 原因分析
(1)坐封装置淬火过大,导致硬度过高无法坐封到位。
(2)缺少有效检验装置,无法保证坐封及密封,为不合格杆式泵下井留下隐患。
(3)由于杆式泵支撑总成与油管内壁间隙过小以及受到井斜等因素影响,导致泵筒无法下到预定位置。
3.2.2 解决办法
(1)座封装置在热处理过程中,调整淬火工艺,硬度不宜过高,要有适当的韧性。
(2)加强对杆式泵的检验,杜绝不合格杆式泵下井。
(3)合理设计下泵深度。
3.3 尼龙密封圈座封不严
2010年至今我区共发现由于密封圈座封不严漏失油井4口。其中王401-3油井2011年9月21日投产,2012年1月31日不出液检泵,提出核实原因为杆式泵尼龙密封圈磨损,导致座封不严漏失。3.3.1 原因分析
(1)杆式泵尼龙密封圈材质不达标,硬度不够,易磨损。
(2)杆式泵在座封、打泄油器和校防冲距过程中对尼龙密封圈的损坏磨损较严重。
(3)在杆式泵管理和拉运过程中对尼龙密封圈的损坏。3.3.2 解决办法
(1)提高杆式泵尼龙密封圈的硬度,提高泵的稳定性,减少漏失。
(2)加强对杆式泵的管理,在运输和存放过程中,要有专职人员负责监管。
3.4 杆式泵在检泵过程中受井筒条件影响,易发生倒扣
3.4.1 原因分析
(1)杆式泵检泵起钻前,要将杆式泵推杆下放以便打开泄油器,但在使用过程中出现了杆式泵配套的泄油器滑套无法回位,导致杆式泵推杆与泄油器无法分开,杆式泵卡死的现象,修井时只能将抽油杆、油管全部倒扣起出。
(2)杆式泵在检泵过程中,由于偏磨、轻微结蜡、结垢等现象的出现,易造成杆式泵被卡在支撑座或被卡在油管内不能起出的现象。
截止目前,王南作业区杆式泵检泵作业21井次,出现杆式泵卡倒扣7井次。3.4.2 解决办法
(1)规范和整改泄油器,针对泄油器滑套钢珠无法回位的问题,建议厂家将钢槽修成30度倒角。
(2)针对下入杆式泵的油井制定相对应的“八防措施”;制定相应的杆式泵入井制度。
3.5 不是所有井都可以不动管柱作业3.5.1 原因分析
(1)有时不动管柱无法有效核实上修原因。
2012年我区共有杆式泵检泵无法有效核实原因的油井3口。其中新28-47油井2012年9月5日上修核实原因固漏。完井后依然不出液,2012年9月6日上修,提出油管检查,发现泵上第3根油管破,完井后出夜正常。
(2)杆式泵型号不统一,无法充分发挥杆式泵不动管柱优势。
(3)严重结蜡、结垢油井。3.5.2 解决办法
准确判断杆式泵作业是否不动管柱,发挥杆式泵优势,降低作业成本。杆式泵具有不动管柱的优势,但是并非所有的作业井均可以不动管柱作业,为了提高不动管柱作业的成功率,充分发挥杆式泵降低作业成本的优势建议以下几点:
(1)起管之前进行油管正打压,若管柱漏失,则起出管柱,若不漏失则起出杆柱后现场鉴定杆式泵。
(2) 起出杆柱后现场鉴定。
现场起出后若发现以下情况,则需要起出原井管柱:
a. 发现杆柱有偏磨或者扶正器有磨损,则需要起出管柱。因为在杆柱与管柱偏磨后,管柱的使用寿命相比完好的油管会有大幅度的缩短,即使本次管柱稳压,给不动管柱作业后的生产留下安全隐患。
b.对于起出杆式泵后发现工作筒座封装置损坏严重,或者有泥砂的存在,则建议起出管柱。
c.对于出现严重结蜡、结垢的井则建议起出管柱。3.6 杆式泵较易受到气体影响3.6.1 产生气体影响的原因
4 杆式泵的优点
4.1 杆式泵应用前景及经济效益预测
与整筒泵相比杆式泵具有不动管柱,缩短占井周期,减少作业成本等特点。
2010 年至今杆式泵作业情况,截止到目前,共作业27 井次,其中5井次不动管柱作业,同时由于更换杆式泵厂家,5 口井具有不动管柱作业的可能。
(1)节约作业成本:按照此比例10/27=37.0%,保守认为1/3 的作业井实现不动管柱;杆式泵作业费用为起管作业的0.55,至今合计节约作业费用4.41万元;若27井次全部实现不动管柱,则节约作业费用13.23万元。
(2)缩短占井周期,提前恢复生产。
杆式泵作业占井周期1天,每口井平均产能1.5t/d,提管柱作业占井周期2天,5口井多恢复产能7.5t;若27井次全部实现不动管柱则多恢复产能40.5t。
4.2 与管式泵相比泵效高,提高机采效率
从上表4我区更换成杆式泵的油井泵效前后对比表可以看出,下入杆式泵后,产液量,泵效都明显上升。
5 结论
我区井深、产液量相对较低,比较适合杆式泵自身特点的发挥,在逐步解决了杆式泵在生产中暴露的问题后,通过合理的日常管理,加之对产量影响较小,杆式泵在我区有着较好的推广前景。