應用技術卜石油機械桿式抽油泵在大港油田南部油區的應用孫寶福(大港油田集團新世紀機械制造有限公司)修井工作量大等突出問題,從2000年開始,在南部油區推廣應用桿式抽油泵。43口井的推廣應用效果表明,增產井21口,日增油39.89t,累計增油2174.6t,泵效提高的井有25口,平均單井提高泵效6.9%;抽油泵工況改善的井有22口。推廣應用桿式抽油泵應注意科學選井;注意配套技術的應用;對稠油和載荷大的井應加大泵的支承力度;對出砂嚴重的井可考慮采用動筒式底部固定桿式泵;在條件許可情況下,應選用H級高強度抽油桿。
桿式抽油泵結構及特點桿式抽油泵因將整個泵隨抽油桿柱下入油管內的預定位置固定后進行抽汲作業而得名,又稱為“插入式泵”,其結構示意圖如所示。桿式泵按固定部位主要分為定筒式底部固定桿式泵、定筒式頂部固定桿式泵和動筒式底部固定桿式泵;按固定方式有皮碗支承、機械支承及雙卡桿式泵。按APISpec11AX規定,泵徑規格主要有31.75、38.10、4445和57.15mm等4種。
為了滿足各油田含砂、含氣、高凝、高粘等特殊井況對泵的需要,我們還研制開發了20余種特種泵,并且把032、38、44mm桿式泵的密封支承短節改為通用件,這樣使得在同一口油井更換不同規格的泵而不需起出油管。在注蒸汽的油井中,桿式泵的密封支承部位采用機械-皮碗串接式結構,皮石碗米用特種材料,耐溫達280 C;在含砂油井中,在柱塞上增加旋流攪拌零件,以防止砂卡和砂粒沉積;在稠油井中,將閥罩改為大流道結構,以減小進油阻力。同時,還根據油井井況(泵桿深度、井液溫度、粘度、含砂量及砂粒硬度和粒度等),合理配置柱塞與泵筒的間隙、密封段長度、上下加長4一皮碗支承接頭;5―支承皮碗;6閉式閥罩;12―泵筒桿式泵與管式泵相比具有起下泵時不需起下油管的特點,適合在深井中使用。同時由于該優點,減少了油管上卸扣操作,從而延長了油管的使用壽*=孫寶福,高級工程師,生于1962年,1984年畢業于華東石油學院礦機專業,現從事技術管理工作,任公司副經理、總工程師。地址:(300280)天津市大港區。電話:(22命。另外,桿式泵還具有形式多樣,選擇余地大等優點。在國外,絕大部分有桿抽油泵井都使用桿式泵,在我國也正逐步推廣使用。
大港油田新世紀公司的桿式泵先后在勝利、遼河、大港、大慶、青海、新疆、吉林等油田得到廣泛的應用,已應用1500多臺,特別是在大港油田南部油區的應用,取得了顯著的效果。
大港油田南部油區油井生產現狀近年來,大港油田南部油區大部分區塊進入高含水開發期,注采矛盾逐年加劇,導致油井供液不足,動液面下降,沉沒度降低,單井產液量和產油量逐年下降。表1反映了1996~2000年南部油區有桿抽油井與生產指標的對比情況。
表1南部油區1996-2000年油井年生產指標對比時間統計井數(口)下泵深度動液面產液量產油量含水泵效2000年以前,南部油區大多數油井采用管式泵生產,管式泵適用于下泵深度不大,產量較高的油井。從表1看出,目前南部油區油井動液面下降,下泵深度逐年加大,管式泵已越來越不適應油井的生產,突出表現為油井泵效低,修井工作量大。在這種情況下,為了增加產量,提高泵效,降低作業成本,縮短檢修占井周期,從2000年開始,在南部油區推廣應用了桿式泵。從使用情況來看,桿式泵與管式泵相比,具有下泵深度大,泵效高,作業簡單等優點,比較適合南部油區現階段的生產。
使用桿式泵效果分析南部油區共推廣應用桿式泵43口井,其中包括新井投產3口、長停井恢復生產3口、電潛泵轉桿式泵深抽1口。
應用桿式泵的43口井中,目前正常生產34口,增產井21口,日增油達39.89t,累計增油2174.6t.在可對比的36口井中,泵掛較以前使用管式泵增加的有23口,泵掛基本不變的有13口。23口泵掛加深井中,液量上升的有16口,泵效提高的有18口,抽油泵工況明顯改善的有15口;泵掛基本不變的13口井中,液量上升的有9口,泵效上升的有7口,抽油泵工況明顯改善的有7口。
綜上所述,使用桿式泵后,產液量上升的井共有25口,平均單井提高產液量3.2m3/d;泵效提高的井共25口,平均單井提高泵效6.9%;抽油泵工況改善的井22口。此外,還有部分井使用桿式泵后,檢泵周期有所延長。表2選擇了大港油田南部油區部分推廣應用桿式泵井應用前后生產指標對比情況。
表2南部油區部分推廣應用桿式泵井前后生產指標對比作業時間(月一日)實施前實施后有效期(d)累計增油()井號泵徑X泵掛日產液量()泵效檢泵周期(d)泵徑X泵掛日產液量()泵效應用桿式泵應注意的幾個問題科學選井。要根據桿式泵的適用范圍和選井條件,科學選井,確保桿式泵井的使用效果。在對南部油區有桿泵抽油井進行認真分析的基礎上,結合桿式泵的使用范圍,提出兩個選井條件:①井斜較小,一般應小于3°②地層出砂不嚴重。
滎吸入口氣液比余隙容積系數原公式新公式相差百分數原公式新公式相差百分數原公式新公式相差百分數表1新計算公式與原計算公式充滿系數計算結果對比壓縮比pyp.=2壓縮比p/p=4由中曲線變化規律與表1計算結果對比,可得如下結論。
抽油泵的充滿系數不僅取決于余隙容積系數與泵吸入口的氣液比,而且還取決于壓縮比仰/p.在壓縮比一定的條件下,抽油泵的充滿系數隨(上接第36頁)()注意配套技術的應用。桿式泵的作業相對管式泵來講要求精細,因此有必要配置相應的有桿泵舉升工藝優化設計軟件,杜絕憑經驗設計的現象。同時,為克服桿、管變形造成的泵效損失,應配套使用油管錨。實踐證明,油管錨的配套使用,大大提高了桿式泵的使用效果。
對稠油和載荷大的井,要加大桿式泵的支承力度。通過實踐,使用雙卡式桿式泵可以增加桿式泵的坐封力,從而避免因固定工作筒的限位短節失效而造成工作筒和柱塞同時運動。
要加強油管的清洗工作,對含蠟井要增加清蠟次數,改善清蠟效果。
對出砂較嚴重的井,可以考慮使用動筒式底部固定的桿式泵。
優化設計,配備高強度抽油桿。對桿式泵抽油井,每口井都要用計算機優化桿柱設計,在條件許可的情況下,選用H級抽油桿,還應利用桿泵吸入口氣液比的增加而降低,隨余隙容積系數的增加而降低,這與目前的認識是一致的;在泵吸入口氣液比與余隙容積系數一定的條件下,充滿系數隨壓縮比/p的減小而增加,即在排出壓力一定的條件下,充滿系數隨沉沒壓力的增加而增加。 |