油田潜油电泵打捞技术的应用分析
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油田潜油电泵打捞技术的应用分析作者:秦华卫来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第06期【摘要】潜油电泵技术作为石油开采的主要技术,已经广泛应用到各个油田开发中,成为促进油田高产、稳产的关键手段,而由于采用过程中一些意外事故的发生,加之潜油电泵自身限制性因素影响,造成潜油电泵打捞困难。
本文结合一些打捞问题,对潜油电泵打捞技术的应用进行分析。
【关键词】潜油电泵打捞技术油田开发应用分析1 潜油电泵系统潜油电泵以整套系统存在,主要包括,井下部分:保护器、分离器、潜油电机、潜油电缆等,其中保护器在进口段和潜油电机间,通过提供电机油膨胀气体、平衡压力、进行井液隔离、承受轴向力等功能对电机保护起到重要作用;地面部分:变压器、控制柜、变频器等;辅助设备:接线盒、测温测压装置、泄油阀等。
电能为潜油电泵机组的源动力,电网电压按照降压变压器——变频器——升压变压器——潜油电缆——潜油电机,在潜油电机中,将电能转化为机械能,机械能带动潜油离心泵高速旋转,进而提升井液压力,井液通过油管提升到地面,再由地面管线将其传到地面集输系统。
潜油电泵系统具有大排量采液的关键优势,这是其被用于油田开发的主要原因,一般排量范围在30-4700m3/d,扬程不小于3000米,而且这项技术操作简单、管理方便,能够很好适用于斜井、水平井的开采要求,可以根据产液变化进行变频调整,并且容易进行腐蚀、结蜡的处理,使得这项技术被广泛使用。
2 潜油电泵井下事故的原因其一,由于整套设备都安装于井下,而设备本身结构复杂,外径大,这就造成一旦事故发生,需要提出全部管柱;我国油井油层套管多为直径140mm,内径为121-124.5mm,而电泵机组最大外径为116mm,而且每根都很长,一般是70mm,这就使得两者之间的缝隙仅为4mm左右,如果出现油层出砂等情况,将增加打捞难度。
其二,潜油电泵下入深度受到额定功率的限制,井下高温容易导致电缆故障,或是井下环境的腐蚀性造成电机损害等原因,造成各种事故的发生,这就加大了打捞工作量和难度;在事故发生时,如果进行管柱旋转,容易造成电缆缠绕或是转断;电缆碎片多,电缆卡子脱落严重,且落下位置不确定等情况也造成潜油电泵打捞难度提升。
抽油杆打捞技术及使用案例套管内打捞抽油杆技术是一项较为复杂的工艺,尤其是对于抽油杆弯曲、鱼顶有尼龙刮蜡器或扶正器的打捞难度更大。
1996年至2001年吐哈油田共实施了5口井复杂的抽油杆打捞作业,认真分析鱼头情况,合理选择打捞工具,打捞成功率为100%,比预定打捞周期提前完成,使油井恢复生产,为油田上产做出了积极贡献。
1抽油杆在油管内的打捞技术在抽油井正常工作时,由于抽油杆材料不过关或者抽油杆上扣不紧,可能造成抽油杆断或者脱扣,抽油杆及泵落入油管内,为了维护油井的正常生产,必须对此进行打捞。
1.1落物状况1.1.1抽油杆断脱,油管完好悬挂在井口(图1)。
1.1.2抽油杆、油管都断脱,但抽油杆保留在油管中(图2)图1图2图1井下抽油杆断脱油管完好悬挂示意图图2井下管、杆断脱,但抽油杆保留在油管中示意图1.2打捞方法1.2.1打捞方法1.2.1.1一种方法是直接下抽油杆打捞工具进行打捞,这种方法简单、省时,只需从油管内下入抽油杆捞筒(适用于抽油杆断)或抽油杆接箍对扣接头(适用于抽油杆脱扣)等工具,进行打捞,且成功率高。
1.2.1.2第二种方法是通过检泵,起出井下油管,带出抽油杆,这种方法费时、费力,有时当井下管柱连有大件工具,比如封隔器不能解封时,采用此种方法就较难进行。
油管内打捞抽油杆施工时,必须首先保证油管不变形,油管无蜡,使抽油杆打捞工具顺利到达鱼头。
常用的抽油杆打捞筒(可退式、不退式)。
从结构上分有螺旋卡瓦式、篮式卡瓦和锥面卡瓦多种。
无论哪种形式的抽油杆打捞筒,其夹紧落物都是一样的。
1.2.2抽油杆打捞筒打捞机理:靠卡瓦在锥面上下移产生的夹紧力抓住落井抽油杆。
1.2.3打捞筒结构:不管是螺旋式和篮式抽油杆打捞筒均由上接头、筒体、引鞋和卡瓦组成。
1.2.4操作方法及注意事项:1.2.4.1用抽油杆连接油杆打捞筒下入油管内。
1.2.4.2当工具接近鱼顶时缓慢旋转下放:工具,直至悬重有减轻显示时停止。
潜油电泵介绍第⼀章潜油电泵介绍第⼀节概述随着我国⽯油⼯业的发展和油⽥采油开发的需要,为了提⾼油⽥采油速度和最终采收率,应⽤机械采油⽅法是整个油⽥开发过程的⼀个⼗分重要的步骤。
潜油电泵作为⼀种⽐较常⽤的机械采油设备,由于它⾃⾝的特点,近⼗⼏年来在国内外得到了⼗分⼴泛的应⽤。
尤其是它特别适⽤于海上平台采油。
选⽤潜油电泵⼤排量强采是油⽥长期稳定⽣产的重要⼿段。
⼀、潜油电泵发展概况·1923 年⽩俄罗斯⼈AS 奥托纳夫在世界上⾸先提出潜泣电泵的新概念,并在洛杉机制造出美国第⼀台潜油电泵。
·1930 年奥托纳夫在美国创建了雷达公司。
·50~70年代美国相继出现了三家主要⽣产潜油电泵的制造旖。
它(20世纪)们是森垂列夫特公司、ODI 公司、科贝公司。
·1940 年苏联国家⽯油机械设计院深⽔电机局⽯油⼯业组研制了苏联第⼀台潜油电泵。
开始⼴泛应⽤于油由。
·1953 年中国⽯油部曾在⽟们油⽥对潜油电泵进⾏研究和试验。
·1970 年天津市电机总⼚与⼤庆油⽥联合,成功地开发塞中国鑫⾏设计和制造的第⼀台潜抽电泵并于 1 978 年开始正式投产。
天津市电机总⼚正式获国家批准,引进美雷达公司的潜油电泵制造技术,极⼤地促进了中国电潜泵制造技术和⽣产的发展。
·1989 年随着国内⽯油⼯业和采油技术的不断发展以及引进技术在国内的扩散,相继出现了⼤庆、胜利、虎溪等⼀批电泵制造⼚,形成了中国的潜油电泵制造⾏业。
·2004 年渤海⼯程装备电泵分公司为适应渤海⼆、潜油电泵的应⽤及⽔平近⼗年来,随着潜油电泵在世界范围使⽤的数量不断增加,国内外油⽥在电泵采油⼯艺技术⽅⾯做了⼤量⼯作,因此在潜油电泵⼴泛应⽤的同时,其应⽤⽔平也在不断提⾼,并积累了⼤量丰富的经验。
据统计⽬前先进的国外油⽥在⼀些主要电泵的应⽤指标已达到:电泵系统效率42 %适⽤最⾼井温180 ℃电泵最⼤挂泵深度4500 m平均运⾏寿命600 ~800 天国际⽯油组织1997 年公布,全球油井总数为989908 ⼝〔不含停产油井、注⽔⽤井和辅助油井〕,油井分布情况见表l 。
浅谈电动潜油泵采油技术的现状与发展发布时间:2021-06-10T11:22:33.450Z 来源:《中国科技信息》2021年7月作者:张斌、李静、孙建勇[导读] 随着电潜泵技术的不断发展,切实提升了电潜泵采油的技术水平。
采油工艺中,电潜泵采油凭借其简单的采油设备、较高的自动化水平以及较高的采油效率等优点,近年来得到了广泛的关注和推广。
基于此,本文首先阐述了电潜泵采油的工作原理、常见问题及其系统优化,然后分析了国内外电潜泵发展状况,最后进一步探讨了电潜泵采油的发展趋势。
山东滨州中石化胜利油田分公司滨南采油厂采油管理八区张斌、李静、孙建勇 256600摘要:随着电潜泵技术的不断发展,切实提升了电潜泵采油的技术水平。
采油工艺中,电潜泵采油凭借其简单的采油设备、较高的自动化水平以及较高的采油效率等优点,近年来得到了广泛的关注和推广。
基于此,本文首先阐述了电潜泵采油的工作原理、常见问题及其系统优化,然后分析了国内外电潜泵发展状况,最后进一步探讨了电潜泵采油的发展趋势。
关键词:电潜泵;原理;发展趋势当前是一个经济全球化时代,我国石油开采行业建设发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。
石油企业要想在竞争激烈的市场上脱颖而出,最大程度满足社会对高质量石油的使用需求,就必须创新运用先进的采油技术,结合开采环境和成本合理采用对应的原油开采技术。
电潜泵采油技术属于无杆泵采油技术的一种,其工作原理是通过利用电潜泵进入到采油井石油液面展开抽油举升,基于电机带动多级离心泵的叶轮转动,实现将电能有效转换为机械能,最终将采油井中的井液提升至地面。
1电潜泵采油技术分析1.1电潜泵采油技术工作原理电潜泵( Electrical submersible pump, ESP)是电动潜油离心泵的简称,其是借助电动机及多级离心泵进入至井筒的石油中开展抽油的举升设备。
电潜泵采油的工作原理是地面上的电源通过变压器、控制屏及专用电缆等设备将电能传输至井下的电机中,经由电机驱动离心泵的叶轮旋转,进一步将电能转化成机械能,最终将井筒中的原油提升至地面。
修井中的小件落物打捞技术应用案例在油田修井过程中,井内小件落物的打捞是经常遇到的作业。
实践表明,采用套铣卡簧打捞筒、测试仪器钢丝打捞筒等工具对小件落物能取得好的打捞效果。
下面以胜利油田近年来的一些打捞实践,介绍几类常见小件落物打捞工具的选择和打捞方法。
1新勃深X井小件落物打捞1.1新勃深X井井深为5200m,多年没有进行修井作业,井内落物较多,鱼顶为测井电缆,电缆长2500m左右,软探鱼顶深度为700m,井内其他落物中已记录的有加重杆、磁定位、电缆与磁定位连接钩子等。
井不能正常使用,甲方要求处理深度为4500m。
1.2经过认真分析井内落物记载资料,设计增加套铣卡簧打捞筒。
1.3主要结构为:主体长度9.2m,外径φ114mm,壁厚为5mm的套铣筒;下端在内壁按120°角度均匀铣深度为3mm的槽,铆定3片合适的弹簧片,然后在底部对焊套铣头。
1.4优点:1.4.1弹簧片的弹性好于开窗打捞筒;1.4.2使得套铣和打捞一次成功;1.4.3弹簧片的弹性活动范围大,从而适用于打捞尺寸稍大的落物。
1.5修井施工中,首先选用外钩,捞获测井电缆2500m,电缆下端带有磁定位器和加重杆各一个。
然后使用套铣卡簧打捞筒进行套铣打捞,第一次由3200m套铣处理至3700m,捞获磁定位器两个,捞获电缆磁定位连接钩子1个及碎小杂物若干。
使用套铣打捞筒10次,先后捞出加重杆、磁定位器等小件落物15件。
前后仅用1个月时间,就将深度处理至4500m,取得了好的打捞效果。
2沾40-X井管钳打捞2.1在沾40-X井修井过程中,冲砂至1340m时遇阻,打铅印分析井内落物为一把管钳。
2.2先后下一把抓和磁铁打捞器都未能捞获。
2.3经认真分析井内情况后,选择了测试仪器钢丝打捞筒。
2.4工具下至鱼顶深度后,用清水冲洗鱼顶并转动、下放工具打捞。
起出钻具捞获360mm 管钳一把,使得该井顺利大修完井。
3大北23-2X井螺栓打捞3.1在大北23-2X井施工时,由于操作工人在起出管柱装井口时,不慎将一条带有一个螺母的250型井口螺栓掉入井内,造成冲砂管柱在2830m处遇阻。
油田井下作业大修核心打捞技术油田井下作业大修是对油田井下设备进行维护和修复的重要工作,其中核心打捞技术是其中一项关键的工艺。
核心打捞技术是指对油井内的设备和材料进行提取和捞取的技术,其目的是确保油井设备的正常运行和生产能力。
本文将介绍油田井下作业大修核心打捞技术的原理、方法和应用。
一、核心打捞技术的原理核心打捞技术是指利用钻井设备和工具,对油井内部的设备、管道和材料进行提取和捞取的技术。
其原理是通过钻头、打捞工具和提取设备等工具,将井下设备和材料打捞上来,并输送到地面进行修复和更换。
核心打捞技术需要根据不同的油井情况和设备类型,选择合适的工具和方法进行操作,以确保操作的安全和高效性。
1. 打捞工具的选择核心打捞技术需要选择合适的打捞工具,一般包括打捞器、护管器、抓取器、钻头和钻柱等工具。
这些工具需要根据油井的深度、井筒直径和设备类型进行选择,以确保对设备和材料的捞取和提取操作。
2. 打捞作业的准备在进行核心打捞技术之前,需要对作业区域进行调查和评估,确定作业的地点和范围。
需要准备好所需的打捞工具和设备,并进行操作人员的培训和指导,确保作业的安全和顺利进行。
在进行核心打捞技术作业时,需要对作业过程进行监测和记录,以及时发现和解决问题。
还需要对捞取的设备和材料进行记录和检查,以便进行后续的修复和更换。
在油田井下作业大修中,核心打捞技术的应用可以提高作业的效率和安全性。
通过对井下设备和材料进行提取和捞取,可以及时发现并解决设备故障和问题,从而保证油井的正常生产和运行。
核心打捞技术还可以节约作业成本和人力资源,提高作业的经济效益。
油田潜油电泵打捞技术的应用分析
【摘要】潜油电泵技术作为石油开采的主要技术,已经广泛应用到各个油田开发中,成为促进油田高产、稳产的关键手段,而由于采用过程中一些意外事故的发生,加之潜油电泵自身限制性因素影响,造成潜油电泵打捞困难。
本文结合一些打捞问题,对潜油电泵打捞技术的应用进行分析。
【关键词】潜油电泵打捞技术油田开发应用分析
1 潜油电泵系统
潜油电泵以整套系统存在,主要包括,井下部分:保护器、分离器、潜油电机、潜油电缆等,其中保护器在进口段和潜油电机间,通过提供电机油膨胀气体、平衡压力、进行井液隔离、承受轴向力等功能对电机保护起到重要作用;地面部分:变压器、控制柜、变频器等;辅助设备:接线盒、测温测压装置、泄油阀等。
电能为潜油电泵机组的源动力,电网电压按照降压变压器——变频器——升压变压器——潜油电缆——潜油电机,在潜油电机中,将电能转化为机械能,机械能带动潜油离心泵高速旋转,进而提升井液压力,井液通过油管提升到地面,再由地面管线将其传到地面集输系统。
潜油电泵系统具有大排量采液的关键优势,这是其被用于油田开发的主要原因,一般排量范围在30-4700m3/d,扬程不小于3000米,而且这项技术操作简单、管理方便,能够很好适用于斜井、水平井的开采要求,可以根据产液变化进行变频调整,并且容易进行腐蚀、结蜡的处理,使得这项技术被广泛使用。
2 潜油电泵井下事故的原因
其一,由于整套设备都安装于井下,而设备本身结构复杂,外径大,这就造成一旦事故发生,需要提出全部管柱;我国油井油层套管多为直径140mm,内径为121-124.5mm,而电泵机组最大外径为116mm,而且每根都很长,一般是70mm,这就使得两者之间的缝隙仅为4mm左右,如果出现油层出砂等情况,将增加打捞难度。
其二,潜油电泵下入深度受到额定功率的限制,井下高温容易导致电缆故障,或是井下环境的腐蚀性造成电机损害等原因,造成各种事故的发生,这就加大了打捞工作量和难度;在事故发生时,如果进行管柱旋转,容易造成电缆缠绕或是转断;电缆碎片多,电缆卡子脱落严重,且落下位置不确定等情况也造成潜油电泵打捞难度提升。
其三,电泵机组之间一般通过8条直径为8mm的螺栓进行连接,提泵时,由于设备外径大,与油井缝隙小,若出现一点偏差,则会发生卡泵现象,导致拉断。
3 潜油电泵打捞技术的应用
分析潜油电泵井下事故的成因,潜油电泵打捞技术可以分为解卡打捞、电缆团打捞、潜油电泵电机组打捞,下面我们结合a井电泵打捞进行分析。
3.1 潜油电泵解卡打捞
压井:进行压井液密度计算后,将压井液粘度控制在50-70s范围内,失水小于4ml/ min,含砂小于2%,采用循环法进行压井。
压井后进行作业井口、转盘等安装,并设置滚筒,将电缆线缠绕在
滚筒上。
进行管柱提试,对提行管柱进行测量,若行程在1-1.5m
时悬重没有出现变化,则说明没有阻卡,可以继续进行提泵,若出现变化,则进行解卡打捞,根据公式db=kl/w计算侧卡点,再将卡点上部的管柱和电缆进行处理,根据实际情况,进行一次性取出或是采用倒扣方法将卡点以上管柱取出。
进行卡点处理,通过下入直径118mm铅模打印,进行井下情况监测,如果有电缆堆积现象,则采用打捞钩进行打捞,然后将电缆碎片打捞干净,而在电缆碎屑打捞中,由于数量多,碎片小,可以采用捞筒打捞。
再下铅模打印,采用热水清洗的方法将其融化,将其卡组解除,而对于砂卡或是小件物品,则要采用下薄壁高强度套铣筒进行这些物件的套铣,将其带入地面后进行清理,然后将铣过的物件捞出,此时要进行多次操作,保证将潜油电泵全部捞出。
而若是套管损坏,则要先下机泵组,用整形工具对套损处进行扩径后,打捞管柱和机泵组。
3.2 潜油电泵机组的打捞
在进行潜油电泵机组打捞中,要进行各种机组部件和结构的分析,通过各部位的部件打捞,实现整体性打捞成功。
打捞机泵组以上管柱,给击泵组以上留出下井工具,以保证下井打捞能够抓牢,若没有,则要进行相关工具的设置,如下电泵卡瓦捞筒,电机捞筒等,此后再进行对电泵机组的打捞,捞出后,采用震击方式进行解卡,若无效,则采用特制工具进行解卡,最后将电机外壳抹掉,在完成机泵组整体性处理之后,必须捞出放砂管,进而按要求进行井管柱下放,进行安装井口。
4 施工分析
该井井深为1300.0米,本次由于热洗不同,上提负荷为260kn,油管伸长25mm,压井时内外不通,经分析落物为油管70mm长,数量为110根,电泵机最大外径为116mm,长约7000mm,而其油套管直径为139.6mm,内径为122-124.5mm,其中还有电缆、活门、通杆等,此井存在电缆堆积现象。
4.1 电缆团的打捞
在打捞中,我们采用打捞钩进行打捞,我们将固定的打捞钩改进为活性外钩,即将外钩加工成为活动式的,使其能伸能缩,在下放时,将其缩回,这样有利于插入电缆,保证对电缆的固定,同时,在外购上加置挡圈,这样能够将外钩扶正,而且能够将电缆压住,这就再次保证了电缆的固定性,有效防止了电缆活动到接头上部而造成的卡钻现象发生。
对于电缆碎片,则采用捞筒,将捞筒改进为螺旋式,这就利用了螺旋状层层打捞的方式,提升了打捞的数量,这不仅能够将电缆碎片大量打捞,而且有效减少了打捞次数,有利于打捞效果的提高。
4.2 潜油电泵机组的打捞
由于潜油电泵中心轴没有台阶,这就增加了工具选择的难度,为了使中心轴能够与钻杆连接、传递扭矩、可以传力,进行打捞筒改进,将其设计为实心杆本体打捞筒。
首先,进行上部油管打捞,采用倒扣法,将部分油管倒出,采用活动外钩进行电缆打捞,经过重复性的组合工序,使得顺利达到压井深度。
其次,进行中心轴打捞,
通过实心杆本体打捞筒,下入距鱼顶50mm,进行循环冲洗,下放距离鱼顶10mm,开动转盘,进行旋转下放,将鱼头导入打捞筒后进行停泵加压,进行中心轴提获。
再者,进行电机打捞,由于电机组的体积和外径较大,并且由很多碎电缆以及电缆卡子,而套管受压力变形等原因,造成电机组受压增大,此时,用定位套铣筒将电机上部环形空间打开,捞出电机头,使得电机本体存有一定空间,用捞矛将电机定子和外壳捞出,经过整形后进行下部打捞
5 总结
油田潜油电泵打捞技术作以其操作简单、便于管理等优点越来越受到石油开采者的青睐,是现代石油开发的重要手段,不仅能够实现油田开发的有序进行,而且能够促使油田稳产、增产,而在其运用中,只有掌握住其系统的工作原理,并根据油田开发的各种实际情况,进行问题分析,采用合理和创新的方式解决碎电缆、电缆团以及潜油电泵机组打捞的难点,才能够顺利实现油田开发。
参考文献
[1] 王方伟.浅海油田电潜泵工况分析研究[d].
中国石油大学,2010。