郭立娜
摘 要:螺桿泵錨定器為了適應(yīng)生產(chǎn)需要,在應(yīng)用過(guò)程中得到逐步改進(jìn)和完善,從機(jī)械師錨定器改進(jìn)到液壓式錨定器,再到翻板錨定器的改進(jìn)與應(yīng)用,技術(shù)人員和項(xiàng)目人付出了很多努力,每種錨定器都有自己的使用特點(diǎn)和適用井況,在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)實(shí)際情況選擇,能極大地減少檢泵次數(shù),提高應(yīng)用有效率,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益,取得良好效果。
關(guān)鍵詞:螺桿泵;錨定器;機(jī)械;液壓;翻板
前言
隨著油田開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,螺桿泵采油技術(shù)在油井舉升中得到了廣泛應(yīng)用,并取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著螺桿泵技術(shù)的發(fā)展,螺桿泵的關(guān)鍵技術(shù)—錨定技術(shù)也從最初的封隔器坐封錨定發(fā)展到目前的多種錨定技術(shù),其中包括機(jī)械錨定、液壓錨定及自動(dòng)錨定技術(shù),各種錨定技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn),適應(yīng)不同的井況,這些錨定技術(shù)的研究與應(yīng)用保證了螺桿泵采油技術(shù)在JZ采油廠規(guī)模推廣應(yīng)用。
螺桿泵的抽油方式是靠鋼體轉(zhuǎn)子在定子橡膠襯套內(nèi)表面做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)子與定子之間容積均勻變化而產(chǎn)生抽汲、推擠作用而將油氣抽出,其工作載荷直接表現(xiàn)為扭矩,轉(zhuǎn)子扭矩作用在定子上,定子扭矩會(huì)使上部的油管倒扣造成油管柱脫扣而落入井底,不僅損傷油管和螺桿泵,而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
1螺桿泵機(jī)械錨定器
1.1工作原理:
坐封:油管錨的下井時(shí)扶正體在小彈簧的作用下,緊貼套管內(nèi)壁,軌道銷釘處于短軌道上死點(diǎn),卡瓦被鎖球鎖在中心管上,保證油管錨順利下井,下到預(yù)定位置后,上提管柱一定高度,軌道銷釘滑至軌道下死點(diǎn)。此時(shí)再下放管柱,軌道銷釘滑至長(zhǎng)軌道,頂套推動(dòng)擋球套上移,鎖球脫離中心管使卡瓦與錐體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),錐體進(jìn)入卡瓦使其張開(kāi),并卡在套管內(nèi)壁。
解封:上提管柱,錐體脫開(kāi)卡瓦,軌道銷釘至長(zhǎng)軌道的下死點(diǎn),即可解封起出油管錨。
1.2技術(shù)參數(shù):
該油管錨從2005年至今已使用430井次,失效2井次,有效率99%以上,達(dá)到了較好的錨定效果。
2螺桿泵液壓錨定器
機(jī)械錨雖然錨定成功率較高,但其還存在以下缺陷:
(1)由于需要負(fù)荷坐封,造成管柱的彎曲;
(2)由于其外徑較大(最大鋼體外徑152mm),對(duì)輕微套變井無(wú)法實(shí)施螺桿泵;
(3)管柱不能試壓。
因此我們研制了液壓錨。
2.1工作原理:
坐封:油管下至設(shè)計(jì)位置后,從油管打壓,液壓力傳入液缸后,推動(dòng)下活塞下行將卡瓦撐開(kāi)并錨定在套管上,卸壓后鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊,防止封隔件回彈。
解封:上提管柱,錨定機(jī)構(gòu)不動(dòng),中心管隨管柱一起上行,剪斷解封剪釘,釋放解封鎖塊,卡瓦脫離套管,油管錨解封。
2.2技術(shù)參數(shù)
目前該錨已在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用124井次,成功115井次,成功率92.7%,不成功的主要原因是卡牙張開(kāi)力不夠。
3螺桿泵翻板錨定器
以上幾種錨都需要人工坐封,費(fèi)時(shí)還需要人工費(fèi)用,因此我們又研制了入井后可以自動(dòng)錨定的翻板錨。
3.1工作原理:
該裝置主要有錨體、翻板、刀片、復(fù)位彈簧等組成,簡(jiǎn)圖如下:
將翻板錨置于泵下,螺桿泵工作時(shí),翻板在彈簧的作用下緊緊卡在套管的內(nèi)壁上,起到了錨定作用,從而保證了油管錨定。
3.2技術(shù)指標(biāo)
(1)總長(zhǎng) 370mm-483mm
(2)外徑 102mm~133mm
(3)扭矩 不小于3000N/M目前該錨已在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用5井次,成功4井次,成功率90%,有1口井不成功的原因是懷疑有輕微套變。
4方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
管柱設(shè)計(jì):LFJYM-221-TY-II油管錨× 1000.5 m +GLB 500-26螺桿泵×1000 m+Ф88.9mm平式油管至井口。
5經(jīng)濟(jì)效益
通過(guò)不斷的改進(jìn)和完善,目前已形成了適合不同套管和不同技術(shù)要求的油管錨定技術(shù),并且都在現(xiàn)場(chǎng)得到很好的推廣應(yīng)用,共應(yīng)用612井次,達(dá)到了較好的錨定效果,有效率達(dá)98%,檢泵井次減少了46井次,未新增投入,節(jié)省檢泵費(fèi)102萬(wàn)元。改進(jìn)后的機(jī)械錨和翻板錨可重復(fù)利用,按每口井節(jié)省錨定器費(fèi)用計(jì)算,共有69口井的錨進(jìn)行了重復(fù)利用,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益25.4萬(wàn)元。
2項(xiàng)合計(jì)創(chuàng)效123.4萬(wàn)元,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
6結(jié)論
1)三種油管錨比傳統(tǒng)的油管錨而言,都具其優(yōu)點(diǎn),完善了螺桿泵錨定技術(shù)。
2)三種錨適應(yīng)的井況不一樣,從總體上看,機(jī)械錨穩(wěn)定性好,而翻板錨對(duì)管柱錨定不會(huì)造成管的彎曲,具有更好的效果。