【摘 要】螺桿泵采油是油田開采過程中不可替代的一項技術,延長螺桿泵的檢泵周期,不僅可以提高油井的產量,同時也提高了采油效率。因此,如何通過合理的手段和方法來延長檢泵周期成為新的研究方向。目前來講,把小排量螺桿泵的排量效率提高,同時也要降低螺桿泵井沉深度,并做好大排量螺桿泵的防偏磨工作可以延長檢泵周期,只有把這些工作做好,才能使得螺桿泵在實際開采過程中平穩正常的工作,保持產量的持續增高,提高經濟效益。
【關鍵詞】螺桿泵;免修期;躺井;采油
中國石化勝利油田有限公司濱南采油廠采油107隊(以下簡稱采油107隊)位于山東省濱州市濱城區里則鎮境內,組建于1968年2月,現有干部職工 117人,管理著尚店油田的東四東五、館二東三、一區外圍、濱522塊、濱308塊、濱511塊六個開發單元的220多口口油水井。其中由于地層發育差的影響,全隊約有30%的油井存在嚴重的供液不足,油井液面逐年下降,產液量降低,電耗增加,特別是稠油井更是存在著油井系統效率低,能耗高,開采成本高,能源浪費現象嚴重等問題。針對油井供液不足、油井液面低、產液量少的問題,目前普遍采用油井螺桿泵采油工藝取代傳統的游梁式抽油機生產工藝。
1.螺桿泵采油工藝
螺桿泵特點:螺桿泵作為一種機械采油設備,具有其它抽油設備所不能替代的優越性,它主要適用于綢油、高含砂、高含氣井,海上油田縱式井組的開采,具有泵效高、體積小、安裝方便、無污染、能耗低、管理費用低等易于推廣的重要性。近幾年來隨著高粘度原油的開采和三次采油的發展,螺桿泵采油得到了較大規模的應用,隨著螺桿泵井的作業工作量也再不斷地增加,作業技術也不斷地發展。螺桿泵替代治理降低油井能耗和延長檢泵周期節能降耗效果顯著,為下步螺桿泵井優化設計提供可靠依據,通過螺桿泵系統效率率普查結果,測試結果標明螺桿泵替代井效率率達到43.5%,分別比抽油機、電泵井分別高出20%、28%,替代后平均單井日耗電160千瓦時,分別比抽油機、電泵井分別降低110千瓦時、1800千瓦時,通過系統效率的普查,驗證了螺桿泵替代抽油機、電泵不僅再綢油生產、微沖砂、治理抽油機偏磨生產等方面具有優勢,而且節能降耗效果顯著。
工作原理:螺桿泵是靠轉子與定子之間形成一個互部連通密閉腔室空腔排油,當轉子轉動時,密閉空腔軸線方向由吸入端向排出端方向運移。密閉腔載排出端消失,空腔內的原油也就隨之由吸入端均勻的擠到排出端,這樣密閉空腔不斷的形成運移和消失,原油不斷的充滿擠出和排出,從而原油不斷吸入和舉升到地面。
2.基本情況
采油107隊目前螺桿泵井開井8口,2007年以來累計躺井10井次。躺井數、躺井率較高,免修期較短是我隊螺桿泵井管理中存在的一個嚴重問題。
2.1螺桿泵井生產現狀
采油107隊目前螺桿泵井開井8口,占全隊開井數的2%。螺桿泵井日產液213.6t/d,日產油44.8t/d,油井產量占全隊總產量的12.8%。平均泵掛 1134.9米;平均轉數81轉/分;平均動液面849米,平均沉沒度 285米。螺桿泵井除長壽井1口外平均免修期為306d,比我隊抽油機井平均免修期368d短63d。螺桿泵井檢泵周期較短,平均檢泵周期僅為376天,比我隊抽油機井平均檢泵周期496天短120天。
2.2螺桿泵井躺井情況
螺桿泵井2007年以來累計躺井10井次,2013年躺井率為4.6%。躺井率較高。作業解剖原因主要表現在螺桿泵井膠皮定子壞、空心桿斷兩方面。螺桿泵井作業成本較高,作業費累計發生高達210.8萬元,嚴重影響了采油1隊的經濟效益。
3.螺桿泵躺井原因分析
3.1生產參數高,光桿扭矩過大造成光桿斷脫
螺桿泵井平均泵掛 1134.9米;平均轉數81轉/分。由螺桿泵躺井統計表看出螺桿泵躺井中轉數普遍較高,80轉/分以上的有7口井,占總躺井數的70%。100轉/分以上的有4口井,占總躺井數的40%。可見生產參數高是造成螺桿泵井躺井的主要原因。
3.2螺桿泵沉沒度不夠造成螺桿泵膠皮定子磨壞
螺桿泵井對沉沒度要求比較高,而由以往躺井資料分析來看,螺桿泵井定子膠皮壞的有3口井,占總躺井數的30%.造成定子膠皮壞的主要原因是生產參數過高,而液面資料錄取不及時,造成螺桿泵井無沉沒度而定子膠皮磨壞。
3.3下井工具質量問題
工具質量也是造成螺桿泵躺井的原因之一。
由以上分析可以看出,造成躺井的主要因素有三條:其一方案設計時考慮不全面,螺桿泵井排量普遍選擇較小。應采取大排量的泵小參數生產。其二生產參數較高,由于產量壓力較大,生產參數普遍較高。其三動液面是跟蹤螺桿泵管理中非常重要的一項資料,是判斷油井是否生產正常、群扶等措施的重要資料,密切及時跟蹤動液面尤為重要。我隊雖然動液面跟蹤上做了大量工作,還是存在一定的問題。
4.延長螺桿泵免修期所做工作
4.1方案制定科學合理性
制定方案時由地質、工程、作業監督崗三方參與,從地下、井筒、地面;資料、現場、經驗結合分析,力求作業方案的科學合理性,為油井的長期穩定生產提供強有力的基礎。螺桿泵井要做到大排量泵小參數生產。2013年螺桿泵井改下大排量泵2井次,優化了生產參數。
4.2優化生產參數
對參數高沉沒度較低的螺桿泵井及時下調參數,2014年以來螺桿泵井及時下調參數6井次,避免了因無沉沒度造成螺桿泵定子膠皮干磨燒壞而躺井。
4.3加強資料錄取
通過月度檢查、日常抽查加大監控考核力度 ,提高資料準確性。螺桿泵開井5天內液面資料加密至每天錄取1次,待生產穩定后,每旬錄取1次。
4.4強化地面設備管理
螺桿泵采油系統的主要地面設備,是把動力傳遞給井下泵轉子,使轉子實現自傳和公轉,實現抽抽吸原油的機械裝置。主要由減速箱、電動機、特殊光桿、專用井口密封盒、方卡子作用是傳遞動力并實現一級減速。它將電機的動力輸入軸通過齒輪傳遞輸出軸帶動光桿與抽油桿動力傳遞到井下螺桿泵轉子進行旋轉吸入舉升工作。及時做好螺桿泵驅動設備維護保養尤為重要。減速箱機油由以前的每一年換一次改為一季度更換一次。延長了螺桿泵地面驅動裝置的使用壽命,避免了因地面驅動裝置機械故障而造成的躺井。
5.應用效果
(1)2014年通過對螺桿泵井加強管理,油井免修期得到了大幅度的提升,免修期由年初的306天上升到目前的504天,上升了198天,取得了良好的效果。
(2)2014年以來螺桿泵井僅躺井1口,躺井率僅為1.5%。比我隊平均躺井率(4.0%)低2.5%。檢泵周期509天,相比年初增加133天。
(3)螺桿泵井按每年躺井減少2口、每口作業費維護費按8.5萬元計算,每年可節約成本2*8.5萬元=17萬元。
6.結論與建議
(1)加強日常管理,嚴格落實”五率一線”的管理,切實落實躺井預警制度,并落實到工作中,為日常的工作提供準確的資料。
(2)加強躺井資料分析,螺桿泵井扶井做到高效及時,提高扶井成功率。
(3)做好螺桿泵井動液面的及時跟蹤,保證螺桿泵井零套壓生產。
(4)繼續利用螺桿泵井作業時機選擇大排量的螺桿泵,降低生產參數。 [科]
【參考文獻】
[1]沈琛,李安夏.采油工程基礎.石油工業出版社,2000,8.