流线型无磁阀防漏固定凡尔技术应用

邵占辉

(中油辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010)

小洼油田是稠油热采区块，部分油井因抽油泵凡尔漏失影响到油井产量和抽油泵的使用寿命。经初步统计，小洼油田每年检泵约300井次，其中有108井次为泵漏造成的检泵作业，约占36%。油井泵漏生产上主要表现为下泵生产一段时间后发生固定凡尔漏失、泵效降低、产量下降，影响到油井的正常生产和油田开采经济效益。通过现场检查分析，造成固定凡尔漏失的主要原因是固定凡尔内有砂、杂质或被液流刺漏后关闭不严。尤其是近几年小洼油田发现油井含有硫化氢，硫化氢的腐蚀对泵效也产生一定的影响。为解决泵漏问题，提高油井泵效和产量，在小洼油田现场应用了流线型无磁阀防漏固定凡尔，措施后油井稳产期明显延长，见到了较好的增产效果。

1 抽油泵漏失原因分析

现场对漏失抽油泵解剖发现，固定凡尔座内有砂或杂质，有的球座密封面刺漏现象严重，有的即使不严重，地面真空度实验也远远达不到要求。造成抽油泵漏失原因主要有以下三点:

1)抽油泵普通固定凡尔或硬质合金固定凡尔本身具有磁性或吸磁性，在井下工作时，由于地磁性的影响或油井使用过强磁防蜡器、强磁打捞工具等，凡尔的密封表面容易附着管杆磨损所产生的金属铁屑，使抽油泵固定凡尔关闭不严，漏失严重，气大井或大排量井容易刺坏凡尔，造成频繁作业检泵。

2)对于普通材质固定凡尔硬度低，遇到高含砂井，固定凡尔关闭时，由于砂粒垫在密封面上，除密封不好外，频繁开启、关闭，密封面容易损坏，加剧了漏失和刺坏现象。

3)普通材质固定凡尔耐腐蚀性差，在含腐蚀性介质的油井中会因腐蚀而损坏球座，造成固定凡尔关闭不严。

2 流线型无磁阀防漏固定凡尔技术

2.1 技术原理及特点

2.1.1 采用无磁硬质合金固定凡尔

常用固定凡尔的材质的物理性质对比见表1。无磁硬质合金固定凡尔与普通材质固定凡尔相比，硬度高、耐腐蚀;与普通硬质合金固定凡尔相比，硬度基本相同，但抗弯强度、冲击韧性和耐腐蚀性高。最主要的是无磁硬质合金固定凡尔没有磁性和吸磁性，能显著降低或克服磨损、刺坏而引起的漏失问题，提高了泵效，延长了抽油泵的使用寿命。

表1 物理力学性能对比

2.1.2 固定凡尔系统采用流线型结构

一般固定凡尔系统结构本身不合理，延续四孔式苏式固定凡尔罩结构，进液时，液流阻力大，凡尔球起跳高度、油流通道面积等都不尽合理，严重影响泵的充满系数，而无磁阀防漏固定凡尔系统采用流线型结构，见图1。固定凡尔罩采用了三个梅花瓣和导向筋流线型结构，固定凡尔座与下接头之间的直径突变改为直径缓慢变化的流线型结构，以减小液体进泵阻力，提高了泵的充满系数。另外，导向筋可以扶正固定凡尔球，适于在斜井中应用。

2.2 技术特点

流线型无磁阀防漏固定凡尔与同类产品相比，其技术特点有:1)增加了材质的硬度、冲击韧性和耐腐蚀性，提高了固定凡尔抗流体冲刷和抗腐蚀性能，减少泵漏的发生。2)能显著降低或克服磨损、刺坏而引起的漏失问题，提高泵效，延长抽油泵使用寿命。3)采用梅花瓣、导向筋流线型凡尔罩结构，有效地减小了液体进泵阻力，提高了泵的充满系数。4)现场应用简便，可直接连接在原泵的固定阀下即可，不增加操作成本。

3 现场应用

3.1 应用效果

流线型无磁阀防漏固定凡尔技术在小洼油田现场应用50井次，现场应用表明，该技术成熟，阀组硬度高、耐冲刷、耐腐蚀性能好，降低或克服因磨损或刺坏而引起的泵漏失问题，提高了泵效，增加了油井产量，延长了检泵周期。现场应用中对措施后的检泵井进行了检查，未发现流线型无磁阀防漏固定凡尔有磨损或刺漏现象。

项目投入资金7.5×104元，泵效提高了4.6%，减少检泵作业11.9井次，措施有效率达到90%，日产油水平达104 t。与措施前对比，平均单井检泵周期延长17.3 d，平均单井日产液量增加2.57 m3，平均单井日产油量增加 0.51 t，累计增产原油1 403.2 t，创经济效益 224.2 ×104元，投入产出比达1∶30.9。

3.2 典型井例

洼8-4井2012年3月27日注汽后下泵生产，采油曲线见图2。6月13日液降，检泵原因是泵漏，现场检查固定凡尔座有刺漏痕迹，致使抽油泵固定凡尔关闭不严，漏失严重。该井本次检泵周期为79.2 d，泵效由初期的73.7%逐渐下降到45.5%，后关井。

6月16日洼8-4井下入流线型无磁阀防漏固定凡尔后开井生产，到12月31日该井已连续正常生产192 d，开井初期泵效为50.8%，目前为59.1%，与措施前对比，检泵周期延长了2.4倍，累计生产原油 326.4 t，增产原油 136.3 t，目前日产液量 11.2 m3，日产油 2.7 t，见到了较好的稳产效果。

4 结论及认识

1)小洼油田现场试验应用表明，流线型无磁阀防漏固定凡尔硬度高、抗流体冲刷和抗腐蚀，减少了检泵作业井次，延长了油井检泵周期，提高了泵效，增加了油井产量，取得了较好的经济效益和社会效益。

2)流线型无磁阀防漏固定凡尔技术先进，现场应用方便，不增加操作成本，具有投入少、产出高的特点，值得继续推广应用。

［1］ 吴奇.井下作业工程师手册［M］.北京:石油工业出版社，2002.

［2］ 马强.洼38块沙三段低阻油层识别［J］.江汉石油科技，2011，21(2):31－34.

［3］ 马强，靳军.浅析修井作业做好一次井控的方法［J］.北京石油管理干部学院学报，2012，19(3):43－45.