李 兵,韓 濤,李成紅
(中國石油長慶油田采油三廠采油工藝研究所,寧夏 銀川 750006)
目前,采油三廠大部分油田已步入開發(fā)中后期,抽油泵漏失問題越來越嚴(yán)重。在2009~2012年總檢泵15 150井次,其中泵故障6 528井次,占總檢泵的43.1%,泵故障中漏失檢泵3 962井次,占泵故障的60.1%,因此抽油泵漏失是影響檢泵的主要因素。
抽油泵工作原理如圖1所示。從檢泵情況可以看出,抽油泵漏失主要是單向閥球漏失,承受井壓、液柱重力,經(jīng)分析找出漏失原因如下。
圖1 抽油泵工作原理圖
(1)井筒狀況差,井筒結(jié)垢、腐蝕嚴(yán)重,臟物多,在閥球及球座上形成坑點(diǎn),或垢附著在球及球座上造成漏失。
(2)油井間歇出液產(chǎn)生“液擊”,造成閥球及座產(chǎn)生毛刺,導(dǎo)致漏失。
(3)部分油井氣油比高,氣蝕造成刺漏和泵筒充不滿導(dǎo)致閥球延遲關(guān)閉造成漏失。
(4)大叢式井組,井斜角較大,閥球和閥座線性接觸不均,閥關(guān)閉時(shí)長期與一側(cè)接觸面發(fā)生碰撞,導(dǎo)致刺漏。
(5)泵掛深或井口回壓高,造成活塞承受的壓力大。在活塞下行中,由于液注壓力,游動(dòng)閥球不能及時(shí)打開,而擠壓泵筒內(nèi)的液體從固定閥球密封面流出,導(dǎo)致固定閥座刺漏。
(6)部分批次新抽油泵和修復(fù)泵的閥球和座材質(zhì)存在硬度不夠、密封配合存在偏差等問題,使用時(shí)間很短就出現(xiàn)閥球和球座刺槽導(dǎo)致漏失。
(1)特殊閥副性能。
2010年引進(jìn)了“鈷鉻鎢球+座”、“碳化鈦球+碳化鎢座”、“碳化鎢球+座”新型閥副進(jìn)行抽油泵的漏失治理。其性能如表1、表2所示。
表1 閥球及閥座物理機(jī)械性能
表2 閥球腐蝕參照表
(2)特殊閥副應(yīng)用效果。
2010~2012年,先后引進(jìn)了上述三種新型閥副進(jìn)行抽油泵的漏失治理。截止目前共使用特殊閥副1 086套,目前在用823套,治理效果明顯。
①鈷鉻鎢
在五一區(qū)、五二區(qū)、虎狼峁、吳起和新寨五個(gè)作業(yè)區(qū)試驗(yàn)應(yīng)用鈷鉻鎢閥副492套,該閥副平均故障率頻次4.5%,與普通閥副對(duì)比使用天數(shù)增加59天(表3)。
表3 鈷鉻鎢閥副使用情況統(tǒng)計(jì)表
②碳化鈦球+碳化鎢座
2011~2012年在五里灣一區(qū)和郝坨梁作業(yè)區(qū)共下入“碳化鈦球+碳化鎢座”63套,目前在用31套,出現(xiàn)閥副故障1套,故障頻次為1.6%(表4)。
表4 碳化鈦球+碳化鎢座應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)表
從表5使用情況可以看出,應(yīng)用該閥副后,使用周期較普通閥副延長376天,效果明顯。
表5 柳9-41效果對(duì)比
③碳化鎢球+座
2012年在五里灣一區(qū)共下入“碳化鎢球+座”178套,目前在用151套,閥副故障2井次,故障頻次1.3%,從起出井看該閥副不宜在結(jié)垢井中下入,平均使用天數(shù)51天,在用井平均使用天數(shù)191天(表6)。
表6 “碳化鎢球+座”閥福故障井統(tǒng)計(jì)
(1)雙固定閥結(jié)構(gòu)。
由于單固定閥產(chǎn)生漏失幾率較高,加裝雙固定閥,提高固定閥的密封性能,同時(shí)提高抽油泵效,減低抽油泵的漏失率(圖2)。
圖2 雙固定閥抽油泵結(jié)構(gòu)示意圖
(2)雙固定閥應(yīng)用效果。
2012年共應(yīng)用雙固定閥副1 508井次,其中因固漏、閥副問題檢泵18井次,故障頻次為1.2%,防漏失效果明顯。
從檢泵情況可以看出抽油泵漏失問題仍然非常嚴(yán)重。由于抽油泵漏失情況受油藏、井筒狀況、人為管理等多方面因素的影響,如何控制抽油泵漏失,仍需要進(jìn)一步完善和優(yōu)化。
下面根據(jù)采油三廠油田特點(diǎn)及生產(chǎn)實(shí)際情況,提出以下幾點(diǎn)建議。
(1)井筒環(huán)境是抽油泵健康運(yùn)行的基礎(chǔ)保障,2102年井筒問題占總檢泵的22%,仍然較高,需要不斷加強(qiáng)油井的化學(xué)“三防”和井筒凈化工作。
(2)雙固定閥副是降低抽油泵漏失的有效手段,可在全面推廣應(yīng)用;頻繁漏失的井中應(yīng)用“鈷鉻鎢球+座”閥副,腐蝕井中應(yīng)用“碳化鈦球+碳化鎢座”閥副,可有效降低泵閥漏失機(jī)率。