抽油机井卡泵原因分析及防治措施

管埋与维护清洗世界
Cleaning World 第37卷第2期2021年2月
地址标准化文章编号:1671-8909 (2021 ) 2-0085-002
抽油机井卡泵原因分析及防治措施
徐天竺
(大庆油田有限责任公司第四采油厂,黑龙江大庆16351 1)
摘要:本文针对抽油机井卡泵原因进行了分析,结合生产参数、历史作业数据、卡泵表象综合判断卡泵原因。技术上,通过调速热洗、合理优化周期、组合热洗等提升热洗质量;管理上,通过将卡泵井分类管理,降低非蜡卡解卡井数,制定了一系列预防及治理措施,实现降低抽油井卡泵井数的目的,为抽油机井曰常管理及维护提供帮助。
关键词:抽油机;卡泵;解卡
中图分类号:T E933 文献标识码:A
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某区块治理前统计全年发生卡泵14 口,影响时率 2.7%,因卡泵作业5 口,占该区块检泵作业工作量的 9.8%,因此及时治理卡泵井制定预防措施是降低产量损 失减少维护性作业成本的主要工作。
1抽油机井卡泵原因
1.1错卡
抽油机井生产中,含蜡原油沿油管上升到一定高度,当温度降低到原油析蜡点时,原油中的蜡开始结晶析出,并不断在杆管表面沉积。一般采用热洗清蜡,通过热水 在井筒中的循环,提高井筒流体的温度,使沉积的蜡熔 化后再溶于原油中,达到清蜡的目的。常规热洗主要参 数是中转站水温大于75 °C、热洗压力不低于1.8 M P a,根据单井情况编制每口油井热洗周期。参数不达标、未 按周期清蜡、清蜡不到位都会造成蜡卡,导致油井产量 下降,甚至造成卡泵停井。
对治理前某区块抽油机井卡泵井进行统计,从含水、产液量等方面进行统计分析。蜡卡有以下特征:一是低含水。含水高时,高含水在管壁形成水膜,阻止蜡沉积于杆管表面,且水比热大于油,含水升高 液流温度降低,结蜡程度有所降低;含水低时,油井更 易结蜡,且含蜡高的油井由于原油乳化的作用,油井 负荷大幅度升高,更容易造成蜡卡或检泵。统计该区块,含水小于80%,蜡卡率为75%,因此,低含水井卡泵 率较高。
二是低液量。低产油井中,油和水形成油包水乳状 液,增加摩擦阻力,使油井加剧结蜡;同时,低产井井 下油流在管柱内流速慢,温降快,同样加速了蜡的析出。统计该区块,日产液量小于20 t/d单井卡泵占总卡荥井
数的64.29%,因此低产液井卡泵占比较高。
判断方法:首先,结合油井生产数据及热洗周期,
通过日产液、上电流、沉没度、载荷评价热洗效果,若
油井结蜡严重上电流上升高于1.12倍,产量下降大于 10%,沉没度不小于100 m ;其次,结合抽油机井连续
数月示功图变化判断结蜡情况,若蜡影响井有示功图面
积明显增大,具体表现为上载荷上升5%以上、下载荷
下降3%以上,出现明显阻尼线;再次,结蜡严重导致
凡尔失灵时,示功图可能呈现漏失状;最后,结合现场
卡泵表象,一般蜡卡表现为光杆与抽油机驴头不同步,
光杆负荷加重,判断为蜡卡后可以通过热洗解卡进行处
理,处理后及时调整周期及热洗方式。
1.2井下工具造成卡泵
(1)活塞下游动阀挡篮磨损。在液流冲击下,下游 动阀球撞击球罩,阀罩磨损,阀球堵住油流通道,导致
活塞下行不同步。随着时间的延长,凡尔罩的磨损变得
严重,凡尔球卡死在凡尔罩内,堵塞了液流通道,使泵
筒内形成了一个密闭腔室,致使活塞无法下行,在地面
表象为光杆与驴头不同步,与蜡卡区分是热洗。判断方
法:活塞下游动阀挡篮磨损可以通过示功图的变化判断
得出,其明显特征表现为活塞卸载完毕后下行时载荷突
然下降,示功图明显出现“大肚子”现象,此时热洗无
效,需作业更换活塞下游动凡尔罩。
(2)脱接器问题导致卡泵。由于脱接器本身工具结 构问题导致的活塞卡死,地面表现为卡泵,停机在下死
点光杆不动。判断方法:结合历次作业情况井下工具中
下有脱接器,现场光杆卡死后活动不开,可以采用吊车
活动解卡。
作者简介:徐天竺,毕业于中国石油大学(北京 >(石油工程专业),助理工程师,从事机采井节能管理工作。收稿日期:2021-01-27。
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清洗世界第2期
1.3井下异物造成卡泵
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(1)链轮材料
油井出砂。一般是由于井底附近的岩层结构破 坏引起的出砂,原因一般分为地质因素和开采因素,生 产过程中出砂容易造成柱塞被卡,地面反映为卡泵。判 断方法:一是结合油作业有套管错断、压裂、油层出砂 等历史;二是连续示功图无蜡卡趋势且清理维护及时: 三是,现场光杆卡死后活动不开;最后,与蜡卡区别是
热洗时可以洗通且套管不憋压。(2) 油井结垢。由于油田所处的环境,油田地层水 中富含结垢离子,由于石油在开采初期所处的环境,温 度和压强都相对较高,当石油从油管中逐渐被抽出地面, 温度和压强都降低,这时就会产生碳酸盐为主的垢。垢 聚集在井下管柱上,这些井筒垢能造成油井卡泵。判断 方法:一是查阅施工总结,有过结垢记录的油井易出现 垢卡;二是周围水井注水异常且近期上过化学措施的油 井。主要解决措施进行清垢处理,采用合适方法进行清
洗,制定详细预防处理方法,定期加除垢剂预防为主。(3) 封堵剂卡泵。化学封堵井注入出水层段的化学 堵剂由于地层疏松、药剂配比不合理,使得封堵剂不能 完全凝结,返出地层进入泵筒。判断方法:一是最近使 用化学封堵井;二是清蜡良好从未出现卡泵井;三是使 用光杆插入油管中,出现插不进去或者插入拔不出来。 主要解决措施清除处理,保证注入井下药剂配比方式。
1.4其他原因造成卡泵现象
(1) 浅部抽油杆断脱。油井生产过程浅部杆断时会 使抽油杆杆下行受阻,地面表现为光杆与驴头不同步, 产生“卡泵”现象。判断方法:一是管钳转杆无反转, 电机声音异常出现异响;二是测量电流较正常生产下降; 三是查看连续数月示功图区分蜡卡。判断杆断后及时打 捞处理。
(2)
气锁。在生产过程中,可能会出现套管压力高 的情况,因此在抽油杆下行时,出现下行阻力增大,造 成假卡泵。判断方法:主要通过套管压力判断,因此,
生产中要保证合理套压。
(3) 生产闸门关闭或冷输段冻堵。会导致油压过高,
光杆下行受阻,产生“卡泵”现象。判断方法:主要通 过回油压力判断,因此,生产中要保证合理回压。(4) 死刹扣死。抽油机减速箱死刹因破坏扣死,造 成电机轮运转,减速箱大皮带轮不运转,表现为电机带 不动抽油机运转,对于设备损坏及时维修。
2治理措施
2.1技术措施
通过调速热洗、合理热洗周期、组合热洗方式等提 升热洗质量,从而降低蜡卡数。
方法一:调速热洗。统计该区块正常生产抽油机井,
其中有可调速变频设备的抽油机井45 口,针对低产液量、 低含水的油井,在热洗时实施调速热洗,即热洗时放大
生产参数(假定现场参数为X n /m i n ,调整至X +2n /m i n , 最高不超过8次),提高理论排量,增加油井排液能力, 提高化蜡及排蜡效果,热洗后根据排液能力调回参数。
方法二:利用“表线图”法优化周期。表,即根据 生产情况及设备能力制定合理热洗周期表;线,即载荷
曲线:图,即通过分析抽油机井连续示功图,验证周期 合理性,从而确定最佳周期。方法三:组合热洗法。采用常规热洗为主+高压 热洗补充为辅,适用范围计量间热洗参数不达标、管线 过沟渠热洗温度不能返回、结蜡严重的低产井等。结蜡 严重单井热洗前期直接高压热洗大排量冲洗,会造成杆 管上附着的蜡堆积到一处,造成卡泵。组合热洗法是, 常规热洗预热半小时,相当于小排量化蜡,再进行高压 洗井大排量排蜡,既节省高压热洗工作量,又达到提高
低理排机采井常规热洗效果的目的。
2.2管理措施根据卡泵现象结合生产数据及历次作业情况判断卡 泵原因,制定相应的对策,规范处理步骤,提高油井时率。
3效果分析
3.1卡泵井数明显下降通过归因治理,制定个性化的卡泵处理措施,统计 该区块治理后全年卡泵井数为5 口(与治理前同期相比 减少9井次),下降率为56.25%,抽油机井卡井数明显下降。
3.2抽油机井悬点载荷明显下降
治理前后对比同期交变载荷下降3.4 k N ,下降率为
10.88%,悬点交变载荷明显下降,治理取得良好效果。
4结论
(1)
蜡卡是抽油机井卡泵的主要原因。合理热洗周
期、保证热洗设备完好、保证热洗质量是降低卡泵的有 效方法。针对卡泵井要预防为主,治理为辅采
取防治结
合的原则,结合生产状况预判井况提出预防措施。(2)
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制定单井个性化热洗方式,可以获得更好的热
洗效果。调速热洗适用于低理排、低产液量、设备具有
调速能力的单井,并且最大冲次不超过8n /m i n 。组合热 洗法适用于低产液量、常规热洗温度不能返回、计量间 温度不能达标的油井。
参考文献:
[1]张少奎,杨巍,官略.以抽油机井热洗清蜡的研究与清蜡[J ]
油气田地面工程,2003(4): 11-12.
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