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机杆不同步现象的几点认识

2014-04-05张淑红大庆油田有限责任公司第五采油厂

石油石化节能 2014年5期
关键词:杆柱处理机井次

张淑红(大庆油田有限责任公司第五采油厂)

所谓机、杆不同步现象是指抽油机下冲程过程中,抽油杆柱的下行速度小于驴头下行速度,造成光杆下行速度低于悬绳器的下行速度,使悬绳器和方卡子之间存在一定距离,抽油机不能正常运转。目前,常规的解卡方法对处理机、杆不同步现象效果有限,大多数抽油机井需要检泵来解决这一问题,已成为造成检泵率上升的主要原因。下面,就抽油机井、杆不同步现象产生的原因和处理方法谈一下认识。

1 机杆不同步状况及特点

聚合物驱投入工业化开采以来,最先出现机、杆不同步现象是在注聚3年后,随着见聚浓度的上升,抽油机井杆柱下行阻力增大,机杆不同步现象日益严重,示功图显示“肥大”,下载荷线出现“凹底“,随着时间推移下载荷线变得光滑。该区块机、杆不同步井数逐年明显上升趋势,已成为影响检泵率的主要因素.

2 机杆不同步产生的原因分析

2.1 供排关系对机、杆不同步的影响

机、杆不同步现象与抽油机井的供排关系是否合理有直接关系,对于长期严重供液不足的井,易发生机、杆不同步现象[1]。有47.5%的抽油机在出现机、杆不同步前沉没度长期低于50m,70%的抽油机在出现机、杆不同步前沉没度长期低于100m,这部分井长期供液不足。由于泵的充满程度差,泵的柱塞与液面之间存在液击现象,使抽油杆柱下行阻力增大发生机杆不同步。另外由于沉没度低,生产压差大,地层易出砂,且低沉没度也不利于沉砂,砂子进入泵筒内,夹在活塞与泵筒内壁之间,使抽油泵柱塞与衬套间的半干摩擦力增大,造成机杆不同步。这类井将泵起出后能看到活塞发黑,有明显划痕,来重时活塞拉伤。

2.2 见聚浓度对机、杆不同步的影响

在所有机杆不同步井中,有84%井见聚浓度超过300mg/L,有58%井见聚浓度超过400mg/L,说明随着采出液中见聚浓度的增加井液的粘度增大后,抽油杆柱下行程时与井筒内液体间的摩擦阻力增大,同时井液经过排出阀的阻力也随之增大。

2.3 结垢对机、杆不同步的影响

该区块半年内因机、杆不同步检泵15井次,其中3口井泵内发现有垢,垢块多附着在活塞凡尔罩上,严重的井活塞防砂槽内被垢填满,使抽油泵柱塞与衬套间的半干摩擦力增大,造成抽油杆柱下行程时摩擦阻力增大。随着注聚时间延长,杆管和泵内结垢井逐渐增多,垢块滞留在泵内,易发生机、杆不同步。

2.4 停机对机、杆不同步的影响

在不同步19口井中,有2口井因测静压、停电造成机、杆不同步。由于长时间停机井筒中液体内细砂和杂质沉积到泵筒内,使抽油杆柱下行程时阻力增大造成机、杆不同步[2]。

3 机杆不同步现象处理情况

3.1 热洗处理机、杆不同步情况

当出现机、杆不同步现象时,均是先由基层队启动热洗泵进行热洗处理,不成功的由水泥车处理,用水泥车共处理成功4井次。上半年基层队用热洗泵处理机、杆不同步井效果不好,主要原因是:热洗泵解卡时工作压力3MPa左右,温度在78℃左右,排量在10~14m3/h之间,对蜡卡井效果明显,对其它原因造成的机、杆不同步井效果不好。水泥车同热洗泵相比,工作压力大、排量大温度略低,处理因泵筒内有细砂和聚合物混合物造成机、杆不同步的井效果较好。

3.2 酸垢处理机、杆不同步情况

酸垢是将按一定浓度配制好的酸液注入油、套环形空间内,关井一定时间,通过化学反应,将井底的垢溶蚀,再用泵车将酸液和垢渣替出,以达到除垢的目的。针对机、杆不同步井共酸垢8井次,成功6井次,酸垢对机、杆不同步井取得了一定效果,但也存在一定的问题,其中个别井酸垢后又产生机、杆不同步现象。

3.3 应用技防措施处理机、杆不同步情况

X井两月连续两次因机、杆不同步检泵,发现泵内有砂,冲砂后下φ70整筒泵,起机后仍机、杆不同步,改下长柱塞防砂泵后正常生产。针对出泵严重的机、杆不同步井,共下长柱塞防砂泵4井次,效果较好均能正常生产。

4 针对机、杆不同步井的防治措施

1)通过分析示功图,对示功图显示“肥大”下载荷线出现“凹底“的井采取洗井处理,再复测示功图验证[3]。洗井时压力要提高,但温度不能过高,对洗井处理成功的机、杆不同步井,要及时跟踪描述生产情况,为类似井下步措施提供可靠的依据。

2)对采出液中见聚浓度高、粘度大的井,可选用超间隙大流道整筒式抽油泵,以降低抽油机悬点载荷、减小抽油泵下行阻力,可以在一定程度上减少机、杆不同步现象的发生。

3)对见聚浓度在300mg/L以上的抽油机井避免无故停机,防止砂子沉积到泵筒与活塞的间隙内。

4)调整供排关系,对供液严重不足抽油机井及时调小参数,保持合理生产压差,抑制地层出砂。

5)在对有结垢历史的机、杆不同步井进行酸垢时,要根据该井情况对酸垢过程中酸液的用量、酸液与清水的配比和关井反应时间进行调整,从而提高酸垢质量。

6)对经常出现机、杆不同步的井,通过下长柱塞防砂泵、防砂筛管等技防措施预防机、杆不同步现象和发生。

7)对冲速较快的机、杆不同步井,根据供排关系可采用降低冲速,适当调整冲程达到长冲程慢冲速,以预防机、杆不同步现象的发生。

5 几点认识

1)低沉没度、高见聚浓度和泵内结垢是导致抽油井机、杆不同步现象发生的主要原因;

2)酸垢对处理机、杆不同步现象效果明显,但也存在一定的问题;

3)采用长柱塞防砂泵和防砂筛管,可有效防止出砂严重井机、杆不同步现象的发生;

4)通过减小停机次数和时间可降低机、杆不同步发生的几率。

5)采用超间隙大流道整筒式抽油泵,可减小抽油泵下行阻力防止机、杆不同步现象的发生。

[1]王鸿勋,张琪等.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社,1984:11-13.

[2]赵子刚,陈会军.抽油杆偏磨机理与防治[J].大庆石地质与开发,2000(3):22-23.

[3]聂俊,超间隙大流道整筒管式抽油泵的研制与应用[M].北京:石油工业出版社,2004(9):22-23.

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