摘要:興隆臺(tái)采油廠(chǎng)地處城區(qū)的抽油機(jī)井共有287口,占全廠(chǎng)油井生產(chǎn)總數(shù)的38.7%。目前開(kāi)井125口,井口日產(chǎn)液1282.3方,日產(chǎn)油431.6噸,占全廠(chǎng)日產(chǎn)液14.1%,日產(chǎn)油的13.6%,主要分布在興隆臺(tái)老區(qū)、馬圈子油田以及興馬古潛山油藏。隨著城市建設(shè)的快速推進(jìn),以及國(guó)民安全環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),抽油機(jī)井生產(chǎn)噪音污染問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重限制到相當(dāng)一部分城區(qū)抽油機(jī)井在合理工作制度下正常生產(chǎn),進(jìn)而影響到油井產(chǎn)能的充分釋放。2017年為降低噪音干擾,我廠(chǎng)城區(qū)井被迫轉(zhuǎn)撈油5口、降沖次5口、關(guān)井4口,占城區(qū)井目前開(kāi)井井?dāng)?shù)的11.2%。這些生產(chǎn)受限井都不同程度上影響到產(chǎn)能釋放,僅按現(xiàn)有泵效、含水折算,將影響日產(chǎn)液量109.2方,日產(chǎn)油31.4噸。如果可以通過(guò)合理改變舉升方式,實(shí)現(xiàn)這部分生產(chǎn)受限井正常工作制度下運(yùn)轉(zhuǎn),將對(duì)提升采油廠(chǎng)油氣產(chǎn)量提供有效增量支持。同時(shí),也能大幅減少因城區(qū)井生產(chǎn)噪音干擾造成的各種環(huán)保糾紛及賠償,具有降本增效和實(shí)現(xiàn)清潔無(wú)害化生產(chǎn)多重意義。
關(guān)鍵詞:噪音;泵效;電泵
1.生產(chǎn)受限的原因
1.1地域受限
由于現(xiàn)有抽油機(jī)受使用年限長(zhǎng)、維護(hù)保養(yǎng)不到位、現(xiàn)場(chǎng)使用條件差等因素影響,運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的噪音比較嚴(yán)重,而城區(qū)抽油機(jī)井主要集中在小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、工廠(chǎng)附近,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音大大超過(guò)規(guī)定的范圍。
1.2油藏受限
潛山油藏埋藏深,部分井停噴后,液面下降較快,對(duì)于供液能力充足的井,現(xiàn)有抽油機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)大泵深下,如果使用大型抽油機(jī),致使噪音更大,不能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于供液能力差的井,現(xiàn)有抽油機(jī)采用小泵深抽,生產(chǎn)過(guò)程中存在漏失量大,泵效低,偏磨嚴(yán)重,致使檢泵周期短。
因此需要對(duì)適合城區(qū)油井的舉升方式進(jìn)行試驗(yàn)研究,需要變地面驅(qū)動(dòng)為地下驅(qū)動(dòng),取消地面抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備,可根本上解決生產(chǎn)噪音干擾,又可解決下泵深度,偏磨問(wèn)題,從而提高泵效,延長(zhǎng)檢泵周期。
2.技術(shù)研究
2.1寬幅電潛泵舉升技術(shù)
傳統(tǒng)電潛泵采油技術(shù)取消了抽油機(jī),取代了有桿泵在油井中的應(yīng)用,解決了管桿偏磨問(wèn)題,并從根本上消除了大型抽油設(shè)備帶來(lái)的噪聲大、盤(pán)根易漏油、易造成物體打擊等安全環(huán)保問(wèn)題,但與此同時(shí),受工作原理的限制,傳統(tǒng)電潛泵在低液量油井中工作易損壞。對(duì)于我廠(chǎng)城區(qū)井因噪聲超標(biāo)而導(dǎo)致降產(chǎn)的油井,對(duì)于其低產(chǎn)液量、高揚(yáng)程等特點(diǎn),引用寬幅電潛泵,該泵是一種在井下工作的多級(jí)離心泵,用油管下入井內(nèi),地面電源通過(guò)潛油泵專(zhuān)用電纜輸入井下潛油電機(jī),使電機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,將油液舉升至地面?!皩挿倍x的是排量,指其相對(duì)于電潛離心泵具有更寬的、準(zhǔn)許的、可靠的排量運(yùn)用范圍。相比傳統(tǒng)的電潛泵可適用于低產(chǎn)液量、液面深的油井,能夠滿(mǎn)足供液能力較差油井的生產(chǎn)需求,改變了傳統(tǒng)意義上的電泵應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)了電泵采油技術(shù)在小排量時(shí)正常工作的技術(shù)突破。
2.2技術(shù)改進(jìn)
2.2.1解決了葉輪的磨損問(wèn)題
常規(guī)電潛泵在最佳排量范圍內(nèi),葉輪在上下兩級(jí)導(dǎo)殼的之間,處于懸浮狀態(tài),可以軸向竄動(dòng),此時(shí)離心泵的各部分磨損較輕。當(dāng)油井的供液能力不足時(shí),離心泵葉輪在軸向力的作用下,在兩導(dǎo)殼間所處的位置會(huì)發(fā)生改變,葉輪下沉,下至推墊片與下導(dǎo)殼頂部產(chǎn)生摩擦,造成磨損。
因此在葉輪導(dǎo)殼中加入了碳化鎢制成的軸向、徑向雙向耐磨軸承,具有高效耐磨特性,同時(shí)也減少了擺動(dòng)和振動(dòng)的產(chǎn)生;其次改變?nèi)~輪尺寸,上下兩級(jí)葉輪可以做到無(wú)間隙對(duì)接,上級(jí)葉輪受到的軸向壓力可以直接傳到下級(jí)葉輪,改變普通葉輪軸向力的承載方式;最后采用分段壓緊式浮動(dòng)結(jié)構(gòu),降低組裝難度,承載分段最下級(jí)葉輪的軸向力。
2.2.2解決電機(jī)散熱問(wèn)題
在電機(jī)散熱方面,我們盡可能選用外徑更大的機(jī)組,已提高電機(jī)表面流速;在條件允許的情況下,在電機(jī)表面增加導(dǎo)流裝置,縮小電機(jī)的環(huán)形空間,提高流速,解決電機(jī)運(yùn)行時(shí)的散熱問(wèn)題。
2.3潛油直線(xiàn)電機(jī)投撈泵舉升技術(shù)
以往我們應(yīng)用的直線(xiàn)電機(jī)往復(fù)泵在檢泵作業(yè)時(shí)管柱需要整體提出,提出管柱包括油管、抽油泵、潛油電機(jī)、電纜。反復(fù)提放管柱會(huì)對(duì)電纜及電纜保護(hù)器造成損傷,并且作業(yè)復(fù)雜、成本高。針對(duì)我廠(chǎng)城區(qū)小排量、油井管桿偏磨、降噪音、環(huán)保等嚴(yán)重問(wèn)題引用潛油直線(xiàn)電機(jī)投撈泵。
該泵是通過(guò)控制電源的頻率和方向,使往復(fù)式電機(jī)定子產(chǎn)生周期交變的行波磁場(chǎng),與動(dòng)子的固定磁場(chǎng)相互作用,實(shí)現(xiàn)動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng),推動(dòng)抽油泵柱塞工作。柱塞上行時(shí)靠油液推力打開(kāi)固定凡爾球;上行沖程結(jié)束后柱塞下行,在反力彈簧的作用下,凡爾球沿限位滑道迅速坐封,泵腔開(kāi)始充液。周而復(fù)始,實(shí)現(xiàn)抽汲。沖次手動(dòng)調(diào)參范圍0.1-8次,更好的保證了低液量油井的正常生產(chǎn),提高泵效,潛油直線(xiàn)電機(jī)投撈泵采用桿式泵,具有不動(dòng)電機(jī)、管柱,實(shí)施快速檢泵作業(yè),同時(shí)兼有耐砂卡、防氣鎖功能。
2.4技術(shù)改進(jìn)
2.4.1潛油直線(xiàn)電機(jī)投撈泵采用桿式泵
潛油直線(xiàn)電機(jī)投撈泵采用桿式泵,具有不動(dòng)電機(jī)、管柱,實(shí)施快速檢泵作業(yè)。
2.4.2投撈泵防砂、防垢工藝
柱塞兩端設(shè)有刮砂環(huán),在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)膨脹刮削泵筒內(nèi)壁污圬、油砂,并沿進(jìn)油通道排出。
2.4.3防氣鎖設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)柱塞與固定閥間距<常規(guī)有桿泵,因此,上沖程結(jié)束時(shí),井液及其所含氣體基本被排空,氣鎖影響小。此外,可在固定閥及游動(dòng)閥均加有強(qiáng)啟閉彈簧。
3.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
針對(duì)城區(qū)井噪音問(wèn)題,先后實(shí)施了無(wú)桿泵舉升技術(shù)3口井,在取得良好的效果的同時(shí),對(duì)技術(shù)本身也有了新的認(rèn)識(shí)。累計(jì)增油1126.9t,累增氣432067m3。經(jīng)過(guò)措施前后噪音值對(duì)比,措施后起到了一定的降噪效果。
4.結(jié)束語(yǔ)
4.1升技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中體現(xiàn)出降噪的優(yōu)點(diǎn),改變了傳統(tǒng)抽油生產(chǎn)方式。
4.2液能力差油層埋藏深的油井,需配置高揚(yáng)程泵,同時(shí)配置大功率電機(jī),必要時(shí)用油嘴控制生產(chǎn),降低電機(jī)自身的溫度。
4.3液能力差、結(jié)蠟嚴(yán)重的油井,需使用配套的電加熱技術(shù)。
4.4舉升技術(shù)在取得良好效果的同時(shí),也對(duì)技術(shù)本身有了新的認(rèn)識(shí),在解決降噪的基礎(chǔ)上,對(duì)偏磨井、供液能力差井針對(duì)性的實(shí)施無(wú)桿泵舉升技術(shù)。
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作者簡(jiǎn)介:
姓名:劉興源,性別:男,出生年月日:1987年3月29日,畢業(yè)日期:2010年7月,畢業(yè)院校:長(zhǎng)江大學(xué),學(xué)位:學(xué)士學(xué)位,工作單位:興隆臺(tái)采油廠(chǎng)工藝研究所。