張淑紅(大慶油田有限責任公司第五采油廠)
所謂機、桿不同步現(xiàn)象是指抽油機下沖程過程中,抽油桿柱的下行速度小于驢頭下行速度,造成光桿下行速度低于懸繩器的下行速度,使懸繩器和方卡子之間存在一定距離,抽油機不能正常運轉(zhuǎn)。目前,常規(guī)的解卡方法對處理機、桿不同步現(xiàn)象效果有限,大多數(shù)抽油機井需要檢泵來解決這一問題,已成為造成檢泵率上升的主要原因。下面,就抽油機井、桿不同步現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和處理方法談一下認識。
聚合物驅(qū)投入工業(yè)化開采以來,最先出現(xiàn)機、桿不同步現(xiàn)象是在注聚3年后,隨著見聚濃度的上升,抽油機井桿柱下行阻力增大,機桿不同步現(xiàn)象日益嚴重,示功圖顯示“肥大”,下載荷線出現(xiàn)“凹底“,隨著時間推移下載荷線變得光滑。該區(qū)塊機、桿不同步井數(shù)逐年明顯上升趨勢,已成為影響檢泵率的主要因素.
機、桿不同步現(xiàn)象與抽油機井的供排關(guān)系是否合理有直接關(guān)系,對于長期嚴重供液不足的井,易發(fā)生機、桿不同步現(xiàn)象[1]。有47.5%的抽油機在出現(xiàn)機、桿不同步前沉沒度長期低于50m,70%的抽油機在出現(xiàn)機、桿不同步前沉沒度長期低于100m,這部分井長期供液不足。由于泵的充滿程度差,泵的柱塞與液面之間存在液擊現(xiàn)象,使抽油桿柱下行阻力增大發(fā)生機桿不同步。另外由于沉沒度低,生產(chǎn)壓差大,地層易出砂,且低沉沒度也不利于沉砂,砂子進入泵筒內(nèi),夾在活塞與泵筒內(nèi)壁之間,使抽油泵柱塞與襯套間的半干摩擦力增大,造成機桿不同步。這類井將泵起出后能看到活塞發(fā)黑,有明顯劃痕,來重時活塞拉傷。
在所有機桿不同步井中,有84%井見聚濃度超過300mg/L,有58%井見聚濃度超過400mg/L,說明隨著采出液中見聚濃度的增加井液的粘度增大后,抽油桿柱下行程時與井筒內(nèi)液體間的摩擦阻力增大,同時井液經(jīng)過排出閥的阻力也隨之增大。
該區(qū)塊半年內(nèi)因機、桿不同步檢泵15井次,其中3口井泵內(nèi)發(fā)現(xiàn)有垢,垢塊多附著在活塞凡爾罩上,嚴重的井活塞防砂槽內(nèi)被垢填滿,使抽油泵柱塞與襯套間的半干摩擦力增大,造成抽油桿柱下行程時摩擦阻力增大。隨著注聚時間延長,桿管和泵內(nèi)結(jié)垢井逐漸增多,垢塊滯留在泵內(nèi),易發(fā)生機、桿不同步。
在不同步19口井中,有2口井因測靜壓、停電造成機、桿不同步。由于長時間停機井筒中液體內(nèi)細砂和雜質(zhì)沉積到泵筒內(nèi),使抽油桿柱下行程時阻力增大造成機、桿不同步[2]。
當出現(xiàn)機、桿不同步現(xiàn)象時,均是先由基層隊啟動熱洗泵進行熱洗處理,不成功的由水泥車處理,用水泥車共處理成功4井次。上半年基層隊用熱洗泵處理機、桿不同步井效果不好,主要原因是:熱洗泵解卡時工作壓力3MPa左右,溫度在78℃左右,排量在10~14m3/h之間,對蠟卡井效果明顯,對其它原因造成的機、桿不同步井效果不好。水泥車同熱洗泵相比,工作壓力大、排量大溫度略低,處理因泵筒內(nèi)有細砂和聚合物混合物造成機、桿不同步的井效果較好。
酸垢是將按一定濃度配制好的酸液注入油、套環(huán)形空間內(nèi),關(guān)井一定時間,通過化學反應(yīng),將井底的垢溶蝕,再用泵車將酸液和垢渣替出,以達到除垢的目的。針對機、桿不同步井共酸垢8井次,成功6井次,酸垢對機、桿不同步井取得了一定效果,但也存在一定的問題,其中個別井酸垢后又產(chǎn)生機、桿不同步現(xiàn)象。
X井兩月連續(xù)兩次因機、桿不同步檢泵,發(fā)現(xiàn)泵內(nèi)有砂,沖砂后下φ70整筒泵,起機后仍機、桿不同步,改下長柱塞防砂泵后正常生產(chǎn)。針對出泵嚴重的機、桿不同步井,共下長柱塞防砂泵4井次,效果較好均能正常生產(chǎn)。
1)通過分析示功圖,對示功圖顯示“肥大”下載荷線出現(xiàn)“凹底“的井采取洗井處理,再復測示功圖驗證[3]。洗井時壓力要提高,但溫度不能過高,對洗井處理成功的機、桿不同步井,要及時跟蹤描述生產(chǎn)情況,為類似井下步措施提供可靠的依據(jù)。
2)對采出液中見聚濃度高、粘度大的井,可選用超間隙大流道整筒式抽油泵,以降低抽油機懸點載荷、減小抽油泵下行阻力,可以在一定程度上減少機、桿不同步現(xiàn)象的發(fā)生。
3)對見聚濃度在300mg/L以上的抽油機井避免無故停機,防止砂子沉積到泵筒與活塞的間隙內(nèi)。
4)調(diào)整供排關(guān)系,對供液嚴重不足抽油機井及時調(diào)小參數(shù),保持合理生產(chǎn)壓差,抑制地層出砂。
5)在對有結(jié)垢歷史的機、桿不同步井進行酸垢時,要根據(jù)該井情況對酸垢過程中酸液的用量、酸液與清水的配比和關(guān)井反應(yīng)時間進行調(diào)整,從而提高酸垢質(zhì)量。
6)對經(jīng)常出現(xiàn)機、桿不同步的井,通過下長柱塞防砂泵、防砂篩管等技防措施預(yù)防機、桿不同步現(xiàn)象和發(fā)生。
7)對沖速較快的機、桿不同步井,根據(jù)供排關(guān)系可采用降低沖速,適當調(diào)整沖程達到長沖程慢沖速,以預(yù)防機、桿不同步現(xiàn)象的發(fā)生。
1)低沉沒度、高見聚濃度和泵內(nèi)結(jié)垢是導致抽油井機、桿不同步現(xiàn)象發(fā)生的主要原因;
2)酸垢對處理機、桿不同步現(xiàn)象效果明顯,但也存在一定的問題;
3)采用長柱塞防砂泵和防砂篩管,可有效防止出砂嚴重井機、桿不同步現(xiàn)象的發(fā)生;
4)通過減小停機次數(shù)和時間可降低機、桿不同步發(fā)生的幾率。
5)采用超間隙大流道整筒式抽油泵,可減小抽油泵下行阻力防止機、桿不同步現(xiàn)象的發(fā)生。
[1]王鴻勛,張琪等.采油工藝原理[M].北京:石油工業(yè)出版社,1984:11-13.
[2]趙子剛,陳會軍.抽油桿偏磨機理與防治[J].大慶石地質(zhì)與開發(fā),2000(3):22-23.
[3]聶俊,超間隙大流道整筒管式抽油泵的研制與應(yīng)用[M].北京:石油工業(yè)出版社,2004(9):22-23.