精细防偏配套措施的研究与应用

2017-06-05 08:58
化工设计通讯 2017年5期
关键词:井次抽油泵油杆

梁 超

(中原油田采油三厂工艺研究所,山东莘县 252429)

精细防偏配套措施的研究与应用

梁 超

(中原油田采油三厂工艺研究所,山东莘县 252429)

针对油田降本增效的要求,延长油井免修期,开展精细防偏配套措施研究。通过对油井抽油泵扣型及配套拉杆的使用,解决油井拉杆偏磨致躺的难题;通过软件应用有效优化了加重杆及加扶抽油杆长度,避免过度造成的修井费用增加及配套不到位造成的偏磨躺井;结合以上两项措施,进一步优化油井工作参数,可以有效延长偏磨井免修期,为油田防偏控趟提供技术支撑。

偏磨;躺井;防偏配套

1 拉杆防偏配套工艺技术

1.1 研究改进φ57mm抽油泵活塞扣型

抽油泵活塞直接相连的抽油杆称为“拉杆”,拉杆是抽油杆柱最薄弱环节,绝大多数油井偏磨段主要集中于泵上400m以内,抽油杆可以安装耐磨双向保护接箍与扶正器,拉杆因需要进泵筒而无法采取保护措施导致与油管偏磨,易造成拉杆断脱或油管穿孔而躺井。目前,φ44mm、φ50mm、φ57mm泵拉杆均为φ19mm抽油杆,φ19mm抽油杆抽油杆抗磨抗弯性能较差,易弯曲偏磨断脱或造成油管裂缝。2015年,研制应用了φ19mm×φ22mm双公变扣,因加工工艺缺陷,双公变扣停用,2015年,拉杆偏磨导致油管穿孔或拉杆断脱12井次,尤其φ57mm泵的拉杆更易弯曲偏磨。因此,研究改进了φ57mm抽油泵活塞连接扣型,将活塞原φ19mm扣型改进为φ22mm,拉杆使用φ22mm抽油杆,提高拉杆的抗磨抗弯性能。

1.2 研究应用φ30mm高强杆作为拉杆

因Φ44mm、Φ50mm受尺寸限制,无法改进活塞扣型,拉杆只能使用Φ19mm抽油杆,拉杆偏磨易断,尤其是大斜度井或4吋套井,拉杆更易偏磨,为此,研究应用了φ30mm高强杆作为拉杆。

Φ30mm高强抗磨抽油杆长度:6m;本体外径:Φ30mm;最大外径:Φ38mm;扣型:Φ19mm或Φ22mm。与Φ19mm抽油杆相比,新型抗磨拉杆优点如下:一是采用35CrMo钢,表面采用电解镀防腐处理,接头采用镦粗处理,接头采用抽油杆接头镦粗处理,提高抗拉、防脱能力;二是表面光滑,使管杆间的摩擦力降低,减少磨损;三是使用泵径范围广,可在Φ44mm泵及以上泵径使用;四是抗弯能力提高,许用弯曲载荷36.4kN较Φ22mm杆增加26.8kN,大大增加了抗弯能力,减缓偏磨;许用弯曲载荷最大设计长度达676m,超Φ22mm杆182.5m的许用弯曲载荷下的临界长度;五是可选择Φ22mm扣型,可直接与Φ22mm扣型的Φ50mm、Φ57mm泵连接使用。针对严重偏磨井,下部加重杆可使用Φ30mm高强抗磨抽油杆作为加重杆。

2 优化加重杆和带扶抽油杆长度

结合现场实际,计算不同程度偏磨段的偏磨速率,并编制软件,计算优化加重杆类型、长度及加扶杆的长度,结合对比能耗软件,在许用应力情况下,进一步优化抽油杆型号、加重杆长度及带扶正器抽油杆的长度,达到防偏和降低能耗的双重效果。

图1 抽油杆组配优化计算输出界面截图

3 优化工作制度

沉没度低时会发生柱塞撞击液面现象,产生向上的冲击力,除加剧偏磨外,对抽油杆的损伤非常大。对抽油杆下行柱塞撞击液面瞬间,游动阀不能及时打开,下行速度发生瞬间突变,抽油杆柱的动量必然发生急剧变化。实践证明,抽油泵在较低和较高的充满程度下液击载荷均较小,而在充满程度50%左右时液击载荷最大。统计65口偏磨严重的直井(生产井段井斜小于10°),其示功图显示充满程度在50%以下的井39口,占60%。2016年,根据油井生产动态优化冲次178井次,安装减速器、低速电机49井次。

4 现场应用情况

2016年,应用Φ22mm扣型活塞的φ57mm抽油泵48井次;应用φ30mm抽油杆作为拉杆52井次;配套使用φ30mm抗磨抽油杆作为加重杆7井次;根据油井生产动态优化冲次178井次,安装减速器、低速电机49井次。通过以上精细防偏配套措施的应用,2016年采油三厂偏磨躺井68井次,同比减少26井次;平均免修期509d,同比延长76d,严重偏磨井平均免修期延长了128d。

5 结论与认识

1)在目前防偏配套工艺的基础上,研制应用了Ф22mm扣型的Ф57mm泵、Ф30mm高强杆、Ф50.8mm双保变扣,进一步完善了防偏配套工艺,降低了偏磨躺井隐患。

2)井下加重杆和带扶杆长度的优化,强化了严重偏磨段的治理,突出了偏磨治理重点,避免了配套过度和疏漏,达到了减缓偏磨和降低能耗的双重功效。

3)井下防偏配套工艺的优化和完善,夯实了防偏躺井的基础,工作制度的优化,巩固了防偏治理效果,两者有力结合,方可将防偏治偏效果最大化。

[1] 沈秀通.采油技术手册[M].北京:石油工业出版社,2008.

Research and Application of Fine Anti-deviation Measures

Liang Chao

Aiming at the requirement of oilfield cost reduction and efficiency,the exemption period of oil well is extended and the measures of fine anti-deviation are carried out.Through the use of oil pump pump buckle and supporting the use of rods to solve the problem of oil rod rod bias to lay the problem;through software applications to effectively optimize the weight of the rod and add fuel rod,to avoid excessive workover costs and supporting In addition to the above two measures to further optimize the oil well operating parameters,can effectively extend the partial wear wells repair period,for the oil field anti-bias control to provide technical support.

partial grinding;lying wells

TE38

A

1003–6490(2017)05–0136–01

2017–04–06

梁超(1981—),男,河南濮阳人,工程师,主要从事机采管理工业工作。

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