油田井下作业中抽油泵打捞技术应用

发表时间:2021/1/25   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:张颜锁
[导读] 摘要:近年来,随着经济水平的螺旋提高,在社会物质基础得到极大丰富的同时,石油能源的消耗量及需求量也有所提高。
        河南省濮阳市中原油田分公司采油气工程服务中心作业五大队  河南省濮阳市  457001
        摘要:近年来,随着经济水平的螺旋提高,在社会物质基础得到极大丰富的同时,石油能源的消耗量及需求量也有所提高。但是,抽油泵打捞作为油田井下作业中的一项重要工艺技术,在实际应用期间容易产生沉砂卡泵等技术问题,对油田井下作业效率造成严重影响,限制了石油生产能力的进一步提升。因此,为保证石油资源的充足供应,本文对油田井下作业中抽油泵打捞技术应用现状进行探讨,提出技术应用改进建议,旨在提高石油开采行业水平。
        关键词:油田井下作业;抽油泵;打捞技术
        一、抽油泵打捞现状及常见技术问题
        1、抽油泵打捞技术应用现状
        在油田井下作业中,抽油泵作为一种重要设备,发挥着打捞井下矿物废弃物的作用,为油田井下作业的开展营造了良好工作环境。但在抽油泵使用期间,受到作业现场中所分布各类腐蚀物质的侵蚀,使得设备老化速度加快,并在运行期间频繁出现故障问题,对油田井下作业效率造成影响。同时,随着时间推移,抽油泵设备的作业精度将持续下滑,无法充分发挥抽油泵打捞技术优势,降低了打捞效率及质量。简单来讲,原有抽油泵设备及工艺技术滞后,无法切实满足现代油田的井下作业需求。因此,企业应加大对抽油泵打捞技术的研发力度,完善技术体系,更换新型抽油泵设备,减小恶劣环境对设备运行质量、打捞技术方案执行效果造成的影响。
        2、常见技术问题
        2.1抽油泵机械故障
        在油田开采期间,由于油田内部含水,加之缺乏相应抽除水措施,随着时间推移,在油田井见水后,井内积水量持续增加,不利于抽油泵打捞作业的开展,导致原油开采产能及井下作业效率下滑。同时,油田井内积水中往往含有矿物质,积水与抽油泵机械构造在长时间接触过程中,会对机械部位施加腐蚀影响,加快抽油泵设备老化速度与加重腐蚀程度。例如,在抽油泵长时间受到井内积水侵蚀,且无法有效排出井筒及油管内的积水废渣时,机械肘等部位使用性能将严重下滑,在打捞重量与单批打捞量较大时,易出现机械结构损坏变形问题。
        2.2抽油泵器械构造不合理
        在油田井下作业中,不同油田井的面积与深度存在明显差异,抽油泵打捞作业现场情况存在不可预知性,要求抽油泵器械具有良好的环境适应能力,可以在不同环境下保持良好运行状态,高质量完成打捞任务。但是,根据技术实际应用情况来看,由于老旧型号抽油泵器械的构造不合理,在部分油田井下开展打捞作业时,偶尔出现管柱变形与原有泄露等生产事故,既影响到油田井下作业的开展,还造成严重经济损失。例如,配置的抽油泵设备机身尺寸较大,在深度较小的油田井下开展打捞作业时,抽油杆管有可能卡在井筒内,并出现管柱弯曲与井筒开裂问题。同时,在抽油泵机杼泵不匹配与震动不稳时,也会加大油管内部磨损老化程度,并影响到抽油泵打捞情况。
        2.3石油井防沙管阻碍抽油泵
        在油田井下作业中,防沙管是过滤沙管以及分隔器的结合部分,普遍未配置相应防护装置。因此,在开展抽油泵打捞作业时,抽油泵在狭长防沙管道中面临着移动操作不畅问题,不易完成抽油泵拔出等操作。同时,如果防沙管内洁净性不佳,管壁附着砂石等杂质时,在抽油泵打捞期间,将会对工具表面造成破损破坏。
        2.4油井摩擦阻碍
        在抽油泵打捞期间,抽油泵与油井时常出现摩擦现象,进而对抽油泵稳定性及打捞作业质量造成影响,还有可能出现落物事故,形成油田井下作业安全隐患。同时,随着油井类型的完善,在自由井以及斜井曲井等新型油井中开展抽油泵打捞作业时,如果仍旧采取传统工艺技术或配置老旧型号抽油泵设备,将进一步加大油井与抽油泵的摩擦系数。


        二、油田井下作业中抽油泵打捞技术的应用及改进
        1、合理选择抽油泵打捞技术及工具
        1.1倒扣打捞技术
        与其他抽油泵打捞技术相比,倒扣打捞技术的主要区别是采取顺时针旋转上提油管的方式,工艺流程较为简单,操作难度较低,可以将抽油泵打捞成本控制在较低程度。但是,由于需要同步开展油管顺时针旋转操作与油管上提操作,导致抽油泵打捞效率较低,并影响到抽油泵打捞效果。因此,倒扣打捞技术当前主要被用于简易打捞环境中,并不适用于现代化油田井下项目。
        1.2泵衬套打捞技术
        在采取泵衬套打捞技术时,将配置强磁打捞器设备,在设备支持下,通过套铣管对泵衬套开展切碎或拨动操作。同时,在开展抽油泵打捞作业前,需要按相关规定设置解卡工序,开展解卡操作,方可开展后续抽油泵打捞作业,这项技术的工艺流程较为繁琐,且实际打捞效率低下,并在作业期间偶尔出现落物事故,难以满足现代油田开采项目的井下打捞作业要求,应慎重选择该项技术。
        1.3解卡打捞技术
        在油田井下作业期间,偶尔出现砂卡问题,持续向油田井内渗入地层砂,阻碍后续井下作业的开展。当出现这类问题时,可选择采取解卡打捞技术,采取上提下放方式控制井下管柱,将砂石进行疏松处理,从而解决卡钻问题。同时,当砂卡问题较为严重时,需要对管柱卡开展上提操作,观测管柱上提负荷值,在负荷值达到一定标准后执行下放操作,在短时间内完成卸载作业,如果打捞作业时间过长,容易出现管柱断裂损坏现象。
        1.4基础打捞技术
        在油田井下作业中,如果仅需开展小件落物与井下矿物废弃物时,采取基础打捞技术即可,通过使用反循环打捞篮等工具,对管类落物与小件落物开展打捞作业。与其他打捞技术相比,基础打捞技术存在应用局限性,仅能完成部分基础性打捞任务,如果使用这项技术打捞大件落物,或是单次打捞量较大时,容易出现落物事故,存在安全隐患。
        2、研制新型井下抽油泵打捞工具
        在油田井下作业中,由于作业环境较为恶劣,时常出现突发情况,并持续产生新的变量因素,对井下积水量波动、气压变化等,这些问题的存在,加大了抽油泵打捞难度,并影响抽油泵打捞设备的运行状态。因此,为高质量完成抽油泵打捞任务,减小设备因素对抽油泵打捞质量造成的影响,需要加大对新型井下抽油泵打捞工具的研发力度,提高打捞工具的环境适应能力,并与新型抽油泵打捞技术相匹配。例如,可选择配置抽油泵感应器,持续对打捞现场气温、积水量与油管畅通情况进行监测,在监测到油管堵塞定问题时,及时调整抽油泵打捞作业方式。此外,考虑到老旧抽油泵打捞工具往往存在器械构造不合理问题,并在实际使用中时常出现机械故障。因此,可选择应用ANSYS等软件,对抽油泵打捞工具中的内芯筒、弹簧座等关键零部件开展有限元计算,调整工具器械构造,以改善工具使用性能,提高抽油泵打捞作业质量。
        3、监测油田井下抽油泵打捞作业流程
        为保证所采取打捞技术与抽油泵打捞作业要求相匹配,需要持续对油田井下抽油泵打捞作业情况及流程进行监测,根据监测结果调整技术方案、切换打捞作业方式。例如,在监测到油田井下分布小件落物时,需要切换至基础打捞方式。而在油田井下出现砂卡现象时,则快速切换至解卡打捞技术,并持续观测井下打捞情况,构建抽油泵打捞监测模型,帮助工作人员直观了解井下作业情况。
        结语:综上所述,在油田井下作业中,为有效清除油田井下产生的积水与矿物废渣,预防和减少管道堵塞等问题出现,石油企业必须提高对抽油泵打捞技术的重视程度,根据打捞要求合理选择技术类型,积极研制新型打捞设备,优化完善抽油泵打捞技术体系,以充分发挥井下抽油泵打捞技术优势,促进我国石油开采行业的健康发展。
        参考文献:
        [1]唐红强,窦龙,冯忠广,孟永红.油田井下作业打捞技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2012(13):83-83.
        [2]孔祥谦.油田井下作业中抽油泵的打捞技术应用研究[J].化学工程与装备,2016,0(3):97-98.
        [3]樊波.浅析水平井打捞技术[J].内蒙古石油化工,2013(19):104-106.
 
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