王凱(大慶油田第七采油廠作業(yè)大隊(duì),黑龍江 大慶 163517)
近年來,隨著油田開采進(jìn)入中后期,動(dòng)液面不斷下降,泵掛越來越深,各種措施作業(yè)也越來越多,在有桿抽油生產(chǎn)過程中,不可避免的面臨管柱伸縮加劇,受力狀態(tài)惡化的一系列問題,為緩解井內(nèi)受力矛盾,提高產(chǎn)液效率,除了加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)外,改善管柱結(jié)構(gòu)也是我們應(yīng)重視的一個(gè)環(huán)節(jié),目前,主要采用油管錨來固定油管的方式來解決上述問題。
目前我廠有桿泵抽油系統(tǒng)中,油管在油井中大多采用通過蘿卜頭連接井口,管柱自由懸掛的方式,油管錨定器應(yīng)用較少。油管自由懸掛造成的主要危害有以下幾個(gè)方面:
一是降低泵效:隨著抽油機(jī)上下沖程交替工作,管柱間產(chǎn)生有規(guī)律的彈性形變,減少了柱塞的有效沖程,從而降低泵效;
二是加速油管疲勞:在有桿泵抽吸過程中,油管柱在靜載荷和動(dòng)載荷作用下將發(fā)生振動(dòng),油管串自由振動(dòng)會(huì)加速油管疲勞,造成管斷。
三是油管斷脫:自由懸掛造成油管不斷蠕動(dòng),容易發(fā)生油管脫扣,隨著油管之間相互撞擊,油管彎曲,增加打撈難度。
四是造成管柱偏磨:在油管自由懸掛井中,隨著液柱載荷與振動(dòng)載荷的交替變化,油管除了發(fā)生縱向伸縮外,還會(huì)發(fā)生橫向擺動(dòng),受井眼限制,伸縮和擺動(dòng)限制直接導(dǎo)致油管與套管磨損,尤其是油管接箍位置。同時(shí)油管內(nèi)壁也與抽油桿磨損,以沖次為6次井為例,套管、油管、抽油桿之間摩擦次數(shù)每年達(dá)6.3*106次。
在施工過程中,時(shí)常遇到油管錨中途遇阻、坐封效果無法判斷、解封困難等問題,通過分析與探討,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,我們總結(jié)出幾種油管錨問題的處理方法:
造成管柱中途遇阻主要原因有套變、蠟多和油管錨中途坐封。造成油管錨中途坐封主要是在施工過程中背鉗固定油管時(shí)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)作用力,帶動(dòng)油管錨中心管反轉(zhuǎn),經(jīng)多次反轉(zhuǎn)累計(jì),造成錨爪釋放。例如葡67-S702井,管柱下放到221m處遇阻,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)解封無效后上提解封,起出完井管柱后重新施工。因此現(xiàn)場施工時(shí),液壓鉗背鉗要固定,如果中途背鉗反轉(zhuǎn),應(yīng)及時(shí)用油管鉗恢復(fù)原位。如中途遇阻坐封,要上提管柱10-20公分逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)解封,如果還不解封就上提管柱解封,起出油管刺洗干凈更換剪釘在下井。
油管錨下入預(yù)定位置后,需上提管柱,使蘿卜頭高出四通10cm左右,井口正向旋轉(zhuǎn)5-8扣坐封后,下方管柱將蘿卜頭坐回四通中。在蘿卜頭和油管錨共同作用下支撐整個(gè)管柱載荷,此時(shí)我們無法判斷井內(nèi)油管錨是否完全坐封,發(fā)揮其作用。因此我們建議在油管錨坐封后進(jìn)行坐封驗(yàn)證。緩慢上提管柱,如果負(fù)荷增加超過管柱自身重力證明錨定良好。同時(shí)要注意上提力不能超過額定的剪切負(fù)荷,以防調(diào)整剪釘剪斷,油管錨解封失效。
在下次施工作業(yè)時(shí),需要對(duì)油管錨進(jìn)行解封,如果銷釘選擇不當(dāng),油管錨難以解封,造成復(fù)雜打撈。油管錨解封力是由銷釘剪切力與油管自身重量所決定的,我們以作業(yè)機(jī)額定載荷為30噸為例,除去因設(shè)備老化以及砂卡等因素預(yù)留載荷,作業(yè)機(jī)預(yù)留載荷為20噸,剪釘?shù)募羟辛?.26噸,管錨出廠調(diào)整剪釘為4個(gè),解封載荷為9噸,此時(shí)油管自身重量最大為11噸,折合為泵掛深度1300m。因此當(dāng)泵掛深度超過1300m時(shí),需要調(diào)整銷釘數(shù)量或者型號(hào)來調(diào)整銷釘剪切力,以方便解封作業(yè)。
在抽油機(jī)井中對(duì)油管進(jìn)行錨定,防止和消除了因管柱自由懸掛產(chǎn)生的諸多危害。具有明顯的優(yōu)勢和技術(shù)效果。但目前我們所使用的錨定器仍存在易中途坐封,坐封效果判斷困難等問題。
在油管錨上安裝一個(gè)液壓缸,通過水泥車打壓改變油套壓力,通過油套壓差來實(shí)現(xiàn)油管錨坐封。壓差式坐封能在一定程度上解決油管錨中途坐封問題,提高坐封成功率。
井底壓力高的井,往往需要頂噴作業(yè),大大增加了勞動(dòng)強(qiáng)度,為解決防噴問題,可以在油管錨上開通一個(gè)泄油通道,減少了施工過程中原油、污水造成的地面污染,達(dá)到環(huán)保增效目的。
目前我廠檢泵周期在800天左右,除去措施類作業(yè),油管錨實(shí)際工作時(shí)間較短,因此我們起出的原井油管錨可以通過更換銷釘或者卡瓦實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。
兩種錨均對(duì)管柱進(jìn)行固定,螺桿泵錨定器通過上提管柱,改變換向銷釘?shù)奈恢脤?shí)現(xiàn)解封,上提力小,減小對(duì)套管影響。但是錨定器坐封困難,尤其是含蠟井,死蠟堵塞錨定器滑道,造成坐封失敗。
油管錨通過旋轉(zhuǎn)坐封,克服了上下提拉管柱,造成錨定位置不準(zhǔn)確的弊端,但解封需剪斷銷釘,解封載荷大,加劇對(duì)套管及錨爪損壞。因此我們可以借鑒錨定器解封原理,改變油管錨解封方式。
[1]曲占慶,潘洪文等《油管錨工藝的應(yīng)用分析》,石油機(jī)械,第35卷第1期(2006).
[2]王禾丁,顧開朝《各種油管錨定方法淺析》,石油機(jī)械第32卷第2期.