秦華衛(wèi)
【摘要】潛油電泵技術(shù)作為石油開采的主要技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個油田開發(fā)中,成為促進(jìn)油田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵手段,而由于采用過程中一些意外事故的發(fā)生,加之潛油電泵自身限制性因素影響,造成潛油電泵打撈困難。本文結(jié)合一些打撈問題,對潛油電泵打撈技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】潛油電泵打撈技術(shù) 油田開發(fā) 應(yīng)用分析
1 潛油電泵系統(tǒng)
潛油電泵以整套系統(tǒng)存在,主要包括,井下部分:保護器、分離器、潛油電機、潛油電纜等,其中保護器在進(jìn)口段和潛油電機間,通過提供電機油膨脹氣體、平衡壓力、進(jìn)行井液隔離、承受軸向力等功能對電機保護起到重要作用;地面部分:變壓器、控制柜、變頻器等;輔助設(shè)備:接線盒、測溫測壓裝置、泄油閥等。電能為潛油電泵機組的源動力,電網(wǎng)電壓按照降壓變壓器——變頻器——升壓變壓器——潛油電纜——潛油電機,在潛油電機中,將電能轉(zhuǎn)化為機械能,機械能帶動潛油離心泵高速旋轉(zhuǎn),進(jìn)而提升井液壓力,井液通過油管提升到地面,再由地面管線將其傳到地面集輸系統(tǒng)。潛油電泵系統(tǒng)具有大排量采液的關(guān)鍵優(yōu)勢,這是其被用于油田開發(fā)的主要原因,一般排量范圍在30-4700m3/d,揚程不小于3000米,而且這項技術(shù)操作簡單、管理方便,能夠很好適用于斜井、水平井的開采要求,可以根據(jù)產(chǎn)液變化進(jìn)行變頻調(diào)整,并且容易進(jìn)行腐蝕、結(jié)蠟的處理,使得這項技術(shù)被廣泛使用。
2 潛油電泵井下事故的原因
其一,由于整套設(shè)備都安裝于井下,而設(shè)備本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,外徑大,這就造成一旦事故發(fā)生,需要提出全部管柱;我國油井油層套管多為直徑140mm,內(nèi)徑為121-124.5mm,而電泵機組最大外徑為116mm,而且每根都很長,一般是70mm,這就使得兩者之間的縫隙僅為4mm左右,如果出現(xiàn)油層出砂等情況,將增加打撈難度。其二,潛油電泵下入深度受到額定功率的限制,井下高溫容易導(dǎo)致電纜故障,或是井下環(huán)境的腐蝕性造成電機損害等原因,造成各種事故的發(fā)生,這就加大了打撈工作量和難度;在事故發(fā)生時,如果進(jìn)行管柱旋轉(zhuǎn),容易造成電纜纏繞或是轉(zhuǎn)斷;電纜碎片多,電纜卡子脫落嚴(yán)重,且落下位置不確定等情況也造成潛油電泵打撈難度提升。其三,電泵機組之間一般通過8條直徑為8mm的螺栓進(jìn)行連接,提泵時,由于設(shè)備外徑大,與油井縫隙小,若出現(xiàn)一點偏差,則會發(fā)生卡泵現(xiàn)象,導(dǎo)致拉斷。
3 潛油電泵打撈技術(shù)的應(yīng)用
分析潛油電泵井下事故的成因,潛油電泵打撈技術(shù)可以分為解卡打撈、電纜團打撈、潛油電泵電機組打撈,下面我們結(jié)合A井電泵打撈進(jìn)行分析。
3.1 潛油電泵解卡打撈
壓井:進(jìn)行壓井液密度計算后,將壓井液粘度控制在50-70s范圍內(nèi),失水小于4ml/ min,含砂小于2%,采用循環(huán)法進(jìn)行壓井。壓井后進(jìn)行作業(yè)井口、轉(zhuǎn)盤等安裝,并設(shè)置滾筒,將電纜線纏繞在滾筒上。進(jìn)行管柱提試,對提行管柱進(jìn)行測量,若行程在1-1.5m時懸重沒有出現(xiàn)變化,則說明沒有阻卡,可以繼續(xù)進(jìn)行提泵,若出現(xiàn)變化,則進(jìn)行解卡打撈,根據(jù)公式Db=KL/W計算側(cè)卡點,再將卡點上部的管柱和電纜進(jìn)行處理,根據(jù)實際情況,進(jìn)行一次性取出或是采用倒扣方法將卡點以上管柱取出。進(jìn)行卡點處理,通過下入直徑118mm鉛模打印,進(jìn)行井下情況監(jiān)測,如果有電纜堆積現(xiàn)象,則采用打撈鉤進(jìn)行打撈,然后將電纜碎片打撈干凈,而在電纜碎屑打撈中,由于數(shù)量多,碎片小,可以采用撈筒打撈。再下鉛模打印,采用熱水清洗的方法將其融化,將其卡組解除,而對于砂卡或是小件物品,則要采用下薄壁高強度套銑筒進(jìn)行這些物件的套銑,將其帶入地面后進(jìn)行清理,然后將銑過的物件撈出,此時要進(jìn)行多次操作,保證將潛油電泵全部撈出。而若是套管損壞,則要先下機泵組,用整形工具對套損處進(jìn)行擴徑后,打撈管柱和機泵組。
3.2 潛油電泵機組的打撈
在進(jìn)行潛油電泵機組打撈中,要進(jìn)行各種機組部件和結(jié)構(gòu)的分析,通過各部位的部件打撈,實現(xiàn)整體性打撈成功。打撈機泵組以上管柱,給擊泵組以上留出下井工具,以保證下井打撈能夠抓牢,若沒有,則要進(jìn)行相關(guān)工具的設(shè)置,如下電泵卡瓦撈筒,電機撈筒等,此后再進(jìn)行對電泵機組的打撈,撈出后,采用震擊方式進(jìn)行解卡,若無效,則采用特制工具進(jìn)行解卡,最后將電機外殼抹掉,在完成機泵組整體性處理之后,必須撈出放砂管,進(jìn)而按要求進(jìn)行井管柱下放,進(jìn)行安裝井口。
4 施工分析
該井井深為1300.0米,本次由于熱洗不同,上提負(fù)荷為260KN,油管伸長25mm,壓井時內(nèi)外不通,經(jīng)分析落物為油管70mm長,數(shù)量為110根,電泵機最大外徑為116mm,長約7000mm,而其油套管直徑為139.6mm,內(nèi)徑為122-124.5mm,其中還有電纜、活門、通桿等,此井存在電纜堆積現(xiàn)象。
4.1 電纜團的打撈
在打撈中,我們采用打撈鉤進(jìn)行打撈,我們將固定的打撈鉤改進(jìn)為活性外鉤,即將外鉤加工成為活動式的,使其能伸能縮,在下放時,將其縮回,這樣有利于插入電纜,保證對電纜的固定,同時,在外購上加置擋圈,這樣能夠?qū)⑼忏^扶正,而且能夠?qū)㈦娎|壓住,這就再次保證了電纜的固定性,有效防止了電纜活動到接頭上部而造成的卡鉆現(xiàn)象發(fā)生。對于電纜碎片,則采用撈筒,將撈筒改進(jìn)為螺旋式,這就利用了螺旋狀層層打撈的方式,提升了打撈的數(shù)量,這不僅能夠?qū)㈦娎|碎片大量打撈,而且有效減少了打撈次數(shù),有利于打撈效果的提高。
4.2 潛油電泵機組的打撈
由于潛油電泵中心軸沒有臺階,這就增加了工具選擇的難度,為了使中心軸能夠與鉆桿連接、傳遞扭矩、可以傳力,進(jìn)行打撈筒改進(jìn),將其設(shè)計為實心桿本體打撈筒。首先,進(jìn)行上部油管打撈,采用倒扣法,將部分油管倒出,采用活動外鉤進(jìn)行電纜打撈,經(jīng)過重復(fù)性的組合工序,使得順利達(dá)到壓井深度。其次,進(jìn)行中心軸打撈,通過實心桿本體打撈筒,下入距魚頂50mm,進(jìn)行循環(huán)沖洗,下放距離魚頂10mm,開動轉(zhuǎn)盤,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)下放,將魚頭導(dǎo)入打撈筒后進(jìn)行停泵加壓,進(jìn)行中心軸提獲。再者,進(jìn)行電機打撈,由于電機組的體積和外徑較大,并且由很多碎電纜以及電纜卡子,而套管受壓力變形等原因,造成電機組受壓增大,此時,用定位套銑筒將電機上部環(huán)形空間打開,撈出電機頭,使得電機本體存有一定空間,用撈矛將電機定子和外殼撈出,經(jīng)過整形后進(jìn)行下部打撈
5 總結(jié)
油田潛油電泵打撈技術(shù)作以其操作簡單、便于管理等優(yōu)點越來越受到石油開采者的青睞,是現(xiàn)代石油開發(fā)的重要手段,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)油田開發(fā)的有序進(jìn)行,而且能夠促使油田穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn),而在其運用中,只有掌握住其系統(tǒng)的工作原理,并根據(jù)油田開發(fā)的各種實際情況,進(jìn)行問題分析,采用合理和創(chuàng)新的方式解決碎電纜、電纜團以及潛油電泵機組打撈的難點,才能夠順利實現(xiàn)油田開發(fā)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王方偉.淺海油田電潛泵工況分析研究[D].
中國石油大學(xué),2010