水平井懸繩器防擺動裝置研制與應用

靳慶凱（遼河油田特種油田開發(fā)公司，遼寧 盤錦 124010）

水平井懸繩器防擺動裝置研制與應用

靳慶凱（遼河油田特種油田開發(fā)公司，遼寧 盤錦 124010）

目前特種油開發(fā)公司采取熱采方式開發(fā)超稠油，采用空心桿下加熱電纜的方式提高產(chǎn)出液溫度，為井筒內(nèi)產(chǎn)出液降黏。在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)部分井經(jīng)常出現(xiàn)桿漏現(xiàn)象，對比分析發(fā)現(xiàn)這一部分井均存在井口懸繩器不正現(xiàn)象，在抽油機下行時懸繩器歪，上行時由于繩辮子與上懸點的壓實作用，懸繩器扶正，在一個沖程中出現(xiàn)一次懸繩器軸向位移，帶動桿柱轉動，易造成桿柱連接退扣，造成光桿內(nèi)漏井口污染、延誤生產(chǎn)，同時發(fā)生桿漏時，如不進行及時控制，除造成一定的環(huán)境污染外，還會對現(xiàn)場操作安全造成影響。發(fā)生嚴重桿漏、桿斷需要進行檢桿作業(yè)，縮短了油井免修期，增加作業(yè)檢修成本，根據(jù)生產(chǎn)管理需要，針對空心桿內(nèi)漏問題，需要從根本上進行解決和治理。

擺動；污染；治理

1 懸繩器擺動現(xiàn)場分析

1.1 油井生產(chǎn)現(xiàn)狀

杜229塊屬于超稠油開發(fā)區(qū)塊，隨著開發(fā)的深入，由于直井動用半徑有限，水平井開發(fā)技術可有效挖掘超稠油直井蒸汽吞吐后井間剩余油，因此水平井開井數(shù)占總開井數(shù)的比重增加。水平井具有沖程長、載荷大、沖次慢等特點，生產(chǎn)過程中常常出現(xiàn)桿漏、桿脫、桿斷現(xiàn)象，水平井檢桿率由2012年21.43%升至2015年的35%檢桿作業(yè)費用大大增加，油井生產(chǎn)時率下降。2015年水平井檢桿作業(yè)主要是由于桿漏造成的，為了準確找到影響“桿漏”的主要原因，對比桿漏油井與正常油井，通過觀察發(fā)現(xiàn)：發(fā)生桿漏油井的懸繩器在抽油機運轉過程中擺動幅度較大，桿漏的主要原因是鋼絲繩（毛辮子）、與光桿徑向力不一致導致懸繩器來回擺動（造成抽油桿退扣等）造成的。發(fā)生桿漏的井，懸繩器擺動角度均大于20°，由此，油井桿漏與懸繩器擺動有關。

1.2 消除鋼絲繩內(nèi)部徑向力

根據(jù)懸繩器擺動方向，旋轉懸繩器下端鉛垂（如圖1），將鋼絲繩內(nèi)部徑向力削弱由操作員工使用管鉗進行操作，使懸繩器不在擺動。但是，由于設備長時間運轉，鉛垂不能固定，鋼絲繩內(nèi)部徑向力恢復，不能達到預想目的。同時，在油井卸載荷后，徑向力還會恢復，這樣調整次數(shù)較多，加大勞動力，經(jīng)常登高操作易造成安全事故。

圖1 人工破解勁向力

2 改進思路

防懸繩器擺動設計思路為：加裝一個固定裝置，使鉛垂固定，這樣不論在抽油機長時間運轉情況下，還是在油井卸載荷后，鋼絲繩內(nèi)部徑向力都不會恢復，保證了消除鋼絲繩的勁向力，使油井懸繩器不再擺動。結構原理及設計：利用兩個環(huán)形裝置，將懸繩器鉛垂卡緊，防止其旋轉，徑向力恢復，現(xiàn)場測量懸繩器鉛垂外徑與兩鉛垂之間的距離，并繪制出圖紙（見圖2）。

圖2 卡扣設計圖

3 方案實施

懸繩器防擺動裝置實話情況：設備加工成型后，我們針對2012、2013、2014、2015年油井易發(fā)生桿漏井進行加固處理，安裝該卡扣。該裝置安裝在抽油機懸繩器下方鉛垂，安裝人員只需與日常操作一樣勞保著裝，將此裝置固定在兩懸繩器下方鉛垂下方使用扳手打緊即可。

在油井安裝后，懸繩器擺動角度較大的井在安裝該卡扣后，擺動角度均控制在15°以內(nèi)，滿足要求。下面是KH315井安裝前后對比圖（圖3、4、5）：

圖3 懸繩器擺動在50-60°之間

圖4 懸繩器擺動在50-60°之間

圖5 懸繩器擺動角度≤10°

4 結語

（1）有效克服抽油機因懸繩器徑向轉動產(chǎn)生的徑向力，使桿退、脫扣問題；

（2）具有安裝方便，能克服徑向應力，預防漏失作用，減少人工調整強度；

（3）填補了克服懸繩器擺動的空白

靳慶凱（1977-）），性別：男，籍貫：山東省高唐縣，職稱：高級技師 學歷：大專。