抽油杆、油管、抽油泵管理办法
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采油装置中的“三抽设备”深井泵采油装置最常用的是游梁式抽油机——抽油泵装置,它包括抽油机、抽油井井口装置的地面部分和包括抽油杆、抽油泵、油管等井下部分组成,其中抽油机、抽油杆、抽油泵是这种抽油装置最主要的部件,即所谓的“三抽设备”。
1.抽油机抽油机是抽油井地面机械传动装置,它和抽油杆、抽油泵协作使用,可以将井下原油抽到地面。
因抽油机的结构和工作原理不同,可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。
游梁式抽油机按结构不同,可分为一般式和前移式(前置式)。
一般式的支架在驴头和曲柄连杆机构之间,前移式的曲柄连杆机构位于驴头和游梁支架之间。
抽油机的工作原理是电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输出轴,经中间轴后带动输出轴,输出轴带动曲柄作低速旋转运动。
同时,曲柄通过连杆经横梁后臂拉着游梁后臂(或前臂)摇摆(或者是连杆直接拉着游梁后臂)。
游梁前端装有驴头,活塞以上液柱及抽油杆柱等载荷均通过悬绳器悬挂在驴头上。
由于驴头伴同游梁一起上下摇摆,游梁驴头便带动活塞作上下、垂直的往复运动,将油抽出井筒。
2.抽油泵抽油泵也称深井泵,是有杆机械采油的一种专用设备,泵位于油井井筒中动液面以下肯定深度,依靠抽油杆传递抽油机动力,将原油抽出地面。
因在井内安装的方式不同,可分为管式泵和杆式泵两种。
现场应用较多的是管式泵。
管式泵泵径较大,排量较大、结构简洁、价格低廉,适用于产量高、油井较浅、含砂较多、气量较小的井使用;杆式泵泵径小,排量低、检泵便利,适用于产量低的深井。
抽油泵的工作原理是地面上的抽油机通过抽油杆带动泵的活塞上下往复运动,不断将油顶到地面。
泵的一次上下运动叫一个冲程,一次冲程的排液量理论上等于抽油泵活塞向上运动让出的体积。
实际上,抽油井生产时受各种因素影响,油井产液量并不等于理论排量,抽油井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效,抽油机的泵效是一个重要的管理指标。
影响泵效的因素有三方面:(1)地质因素,如油井出砂、气体的影响、油井结蜡、原油高粘度以及原油中含有的腐蚀性水和气体;(2)泵的制造安装质量;(3)泵的工作参数选择。
试析废旧油管杆、抽油泵的修复与再利用摘要:现阶段,我国工业化进程不断加快,石油作为最主要的能源备受人们的广泛关注,油田事业的发展对于工业化的增长具有重要的意义。
对于油田事业的发展,目前已经基本处于稳定状态,但是在这过程中还存在一系列的问题,为了提高油田事业的经济效益,合理利用资源,文章主要分析废旧油管杆、抽油泵的修复与再利用问题,由于在开采过程中,油管杆、抽油泵的使用次数较多,更换的次数也较多,因此在油管杆以及抽油泵上的成本较高,为了提高废旧油管杆和抽油泵的利用率,延长使用寿命,提出合理化建议,通过改进废旧油管杆以及抽油泵,从而降低生产成本,保证资源的充分利用。
关键词:废旧油管杆;抽油泵;修复与再利用引言油井生产随着生产时间的推移和井下环境的变化,井下采油设备,如油管杆、抽油泵长期处在井筒生产环境恶劣条件下,故障率和更换率比较高。
采油一厂主要生产单位采油作业区为治理井筒每年须更换相当数量的油管杆、抽油泵,这部分费用占整个作业区生产成本费用的3%~5%;油管维修保养程序简单,抽油杆不能修复,抽油泵报废率较高(约为20%)。
这在一定程度上增加了油井生产成本。
因此,从油管杆、抽油泵的修复和再利用入手,提出废旧油管杆、抽油泵的修复与再利用的可行性建议。
1抽油泵的工作原理抽油泵是由泵筒和吸入阀门、柱塞以及出油阀等几部分组合而成的,抽油泵的运行动力主要是来自于柱塞。
当将原油传输到井下时,在柱塞的帮助下实施反复运动,原油才可以沿着输油管实现传输,在实际的工作过程当中,原油的提取工作中,抽油泵会反复持续上下冲程,当抽油泵在进行上冲程的时候,柱塞的下方泵筒容量就会大大的增加,压力也会随之变小,而这个时候,泵筒上下端的压力差距会逐渐拉开,吸入阀门会伴随着各种压力差距而发生巨大的变化。
等原油进入到泵腔之后,排除阀也会自动的打开,抽油泵泵筒的上方会保存全部的原油,再加上抽油机的反复运作,就会将原油输送到地面之上。
当抽油泵在实施下冲程的时候,泵筒的下方容量会减弱,压力反而会有所增强,吸入阀也会自动的合拢,而出油阀则自动开启,这就导致下泵腔当中的原油会渐渐进入到上泵腔当中去。
抽油泵使用与维护规定Application and maintence criteria of oil pump1 范围本标准规定了抽油泵的使用与维护方面的技术要求。
本标淮适用于吐哈油田抽油泵的使用与维护管理。
2 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
API RPILARSY/T 5059—91 抽油泵3 抽油泵检测新购置的抽油泵在下井之前应进行检测,确认合格后,方可发放下井。
3.1 检泵前的准备工作检泵前应首先做好以下工作,并做好记录。
3.1.1 查看抽油泵外表是否喷制有表明规格、型号、出厂标记、出厂日期、出厂编号等内容的字样是否打印有表明以上内容的钢印。
3.1.2 查看抽油泵是否有出厂合格证及合格证编号,核对合格证上所反映的技术性能指标是否符合有关标准。
3.1.3 查看抽油泵的结构、型式及参数是否与喷制字样相符;并确认是否与油田技术管理部门所指明的油井需要相一致。
3.1.3.1 查看结构:确认该泵是管式泵还是杆式泵以及其固定位置、固定方式。
若是其它特殊结构的抽油泵,应查看其结构是否与有关技术协议、合同、产品说明书相一致。
3.1.3.2 查看泵径在SY/T 5059—91标准中,对抽油泵的公称直径作了如下规定:表1 杆式泵泵径系列表2 管式泵径系列3.1.3.3 查看冲程a. 对于管式泵及其它允许柱塞上始点可稍冲出泵筒的泵型、泵筒长度(含加长短节)m ≥冲程长度m+柱塞长度m+0.3m。
b. 对于杆式泵及其它不许柱塞上始点冲出泵筒的泵型、泵筒长度(含加长短节)m≥冲程长度m+柱塞长度m+0.9m。
c. 对于有其约定的泵型,应以约定的为准。
3.1.3.4 查看联接尺寸确认与抽油杆及油管联接的螺纹是否适合指定油井使用。
3.1.3.5 查看各零件,是否有明显缺陷及损伤。
油田抽油机井管杆断脱原因分析及综合治理对策摘要:抽油杆在机抽井生产中起着传递动力的作用,长期在交变载荷的作用下做周期性的往复运动,并且井下条件复杂,随着抽油杆断裂频次呈现逐渐增多,抽油杆断、脱失效已经严重影响了油田的原油产量和油井维护费,增大了吨油成本。
所以,对造成抽油杆断、脱失效的影响因素进行深入的调查和分析,开展抽油杆断、脱机理及防断、脱技术对策研究,寻找有效的预防和改进措施,对于国内有杆泵抽油具有重要的现实意义和应用价值。
关键词:抽油机,杆管,断脱原因,治理对策前言有杆抽油设备包括了抽油机、抽油泵以及抽油杆到油管柱和液柱等诸多附件。
抽油杆是有杆抽油设备中的重要部件。
抽油杆在抽油机工作时发挥了传递动力的作用,承受着静载荷及各种动载荷,诸如惯性载荷、振动载荷、摩擦载荷等,在这种交变载荷的作用下,不断地重复有固定周期的运动,易使金属达到其疲劳极限,并且井下各种复杂的工作条件会使抽油杆发生腐蚀和机械磨损,抽油杆断裂的现象就会频繁发生。
随着油田挖潜力度的不断加大,油井泵深不断增大,而老油田抽油杆老化、斜井偏磨、腐蚀等问题日益严重,使得抽油杆断脱井次不断增加,不仅困扰着油井的正常生产,而且增加了采油成本,近几年这一矛盾表现得更加突出。
1抽油机井杆管断脱原因分析1.1疲劳破坏抽油杆在工作过程中,承受不对称循环载荷的作用,上部光杆承受的载荷包括:抽油杆柱的载荷,液柱载荷,抽油杆柱、油管柱和液柱的惯性载荷,抽油杆柱在运动中受的摩擦阻力,抽油管柱和油管柱的弹性引起的振动载荷,由液击引起的冲击载荷,由井斜变化、螺纹不同心、悬绳器摆动等因素造成的扭力等七方面的力。
而抽油杆柱承受的载荷随深度有所变化,因此,抽油杆柱承受的不是简单的不对称循环载荷,而实际上中和点以下的抽油杆承受的是不对称拉压循环载荷,加上抽油杆柱本身未加工面积达85%以上,不可避免地会有疲劳源存在,从而产生疲劳断裂。
负荷变化引起的疲劳破坏分析:光杆负荷在上下冲程中是不相同的,在保证产量的前提下,长冲程和小冲次可以使负荷变化最小,负荷的变化主要与光杆的冲程和抽油机悬点负荷有关。
192研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2023.10 (上)抽油泵属于油田作业十分重要的设备之一,作为高含水开发期的油田作业中效果比较好的采油工具,抽油泵的质量受到了很多因素的影响。
抽油泵检修质量管理措施的优化与完善,能够让抽油泵产生更好的应用效果。
很多油田作业环境十分复杂,容易造成抽油泵使用寿命缩短等后果。
抽油泵使用的规范性、管理的有效性同样会对抽油泵的质量产生不同程度的影响。
针对抽油泵检修质量管理的研究力度越来越多,形成了很多有助于实践工作开展的成果,本文在这些成果的基础上结合实际情况作了更进一步的分析。
1 影响抽油泵质量的因素分析1.1 抽油泵的结构抽油泵在采油过程中通常处于往复运动的状态,这种状态下,抽油泵的泵筒与柱塞之间就会出现沉降砂砾,当抽油泵不具备挡砂、刮垢的功能时,抽油泵的泵效就会明显降低。
很多抽油泵安装了挡砂、刮垢的防砂槽,但是整体效果比较差。
这种情况下,防砂槽在抽油泵不断地运动过程中会积聚大量的砂砾、污垢,一旦没有定期清除,抽油泵的泵筒会受到更大的磨损,抽油泵的质量会下降。
1.2 柱塞与泵筒的选择柱塞与泵筒的选择也是决定抽油泵质量的关键因素,在检修过程中通常需要重点关注。
目前,很多企业在生产与选择抽油泵的时候,对其柱塞与泵筒的重视程度不足,以至于柱塞与泵筒的表面处理效果比较差,泵筒与柱塞的材料在选择方面也存在较多的不足,以至于抽油泵的使用寿命无法达到预期。
柱塞与泵筒的关系非常紧密,当两者之间的摩擦系数不合理的时候,砂砾卡在柱塞与泵筒之间的概率就会增大。
1.3 柱塞与泵筒的间隙柱塞与泵筒之间的间隙大小会影响泵效。
柱塞与泵筒作为一对摩擦副,在抽油泵运动过程中,两者之间的间隙越小越能够确保密封效果,同时存在的微小间隙又会确保液体漏失,促使抽油泵可以正常运行。
柱塞与泵筒的间隙控制一直都属于抽油泵质量控制的关键要点,在抽油泵的检修质量管理中也是比较难的部分,目前很多油田作业中应用的抽油泵柱塞与泵筒的间隙都存在不规范的情况,以至于柱塞与泵筒被磨损的概率增大。
详解杆式泵与管式泵的区别及工作原理一、结构普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。
按照抽油泵在井下的固定方式,可分为管式泵和管式泵。
①管式泵管式泵又称油管泵,特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中,然后把装有排除阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。
衬套是又材料加工成若干节,衬入外筒内部。
活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体,外表面光滑带有环状沟槽,作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内,防止砂粒磨损活塞与衬套,并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。
检泵起泵时为泄掉油管中的油,可采用可打捞的吸入阀(固定阀),通过下放杆柱,让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头,把吸入阀提出。
但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间,使泵的防冲距和余隙容积大,容易受气体的影响而降低泵效。
目前大多数下入管式泵的井是在油管下部安装泄油器,通过打开泄油器泄掉油管中的油。
在下入大泵的井中,由于活塞直径大于油管内径,不能通过油管下入活塞,采用的方法是先把活塞随油管下入井中,后下入抽油杆柱,利用一个成为脱节器的装置与泵中活塞对接。
管式泵结构简单,成本低,在相同油管直接下允许下入的泵径较杆式泵大,因而排量大。
但检泵必须起下油管,修井工作量大,故适用于下泵深度不大,产量较高的井。
②杆式泵杆式泵又称为插入泵,其中定筒式顶部固定杆式泵特点是内外两个工作筒,外工作筒上端装有椎体座及卡簧(卡簧的位置为下泵深度),下泵时把外工作筒随油管先下入井中,然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。
另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵,以及将活塞固定在底部,由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。
检泵时不需要起出油管,而是通过抽油杆把内工作筒拔出。
杆式泵检泵方便,但是结构复杂,制造成本高,在相同的油管直径下允许下入的泵径较管式泵要小,适用于下泵深度较大,产量较小的油井。
1 井场布局1.1 井场范围以井口为中点,边长为不小于40m的正方形。
四周宜挖设宽1.5m、深1m的警戒沟,与非井场用地隔离。
1.2 井场四周架设安全警示带,警示带架设平直、清洁,距地面高度1.2m,开口不大于5m,每10m架设一个警示带杆。
1.3 井场地面平整无杂草、树木及建筑障碍物等。
1.4 井场入口一侧摆放中国石油化工集团公司安全生产禁令标志牌1个、井下作业安全生产禁令标志牌1个、巡回检查路线图标志牌1个、现场逃生平面示意图1个、HSE入场须知标志牌1个。
1.5 现场设置逃生通道指示牌4个,安放在逃生通道一侧,并在上风口安全区域设置紧急集合点标志牌1个。
1.6 施工现场应有以下安全警示标志牌:“必须戴安全帽”、“必须系安全带”、“必须穿工作服”、“当心触电”、“当心落物”、“当心高空坠落”、“当心机械伤人”、“当心中毒”、“禁止烟火”、“禁止非工作人员入内”。
标志牌制作应统一,安装在工具柜门内侧,保持完好、清洁。
1.7 现场配合施工车辆停放在距井口20m以外,优先选择上风口方向。
1.8 现场配备垃圾桶2个(可回收桶、不可回收桶各1个)。
所有垃圾必须分类后放进垃圾桶。
2 修井机摆放2.1 修井机应根据季节优先选择停放在上风口位置。
2.2 修井机基础坚固,停放平整,各轮胎应不承受负荷、不悬空,并用不少于4块三角掩木掩在轮胎前后。
2.3 修井机下部地面应整齐铺设防渗布,四周打好围堰,高度不小于100mm。
2.4 井架安装完毕,要在修井机千斤下垫枕木,锁紧支腿,丝杠必须用防渗布进行包扎防尘。
2.5 井架地锚位置及绷绳开档应符合立放井架的标准(不同型号修井机可根据产品说明书进行调整),地锚销孔露出地面且高度不超过100mm,用长、宽各400mm土方附围。
井架与地锚桩距离标准单位:m2.6 地锚桩长度应不小于1.8m,直径应不小于73mm;螺旋锚片直径应不小于250mm,长度应不小于600mm;地锚销宜用螺母紧固,并有防退措施。
发行版本:C
抽油杆、油管、抽油泵管理办法修改次数:0
文件编号:QG/HBYT031-2008
页码:1/5
1 范围
本办法规定了抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具的存放、发放、领取、杆柱组合设计、现场施工、作业监督及更新等管理内容与要求。
本办法适用于公司各油气生产单位、采油工艺研究院。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本办法的引用而成为本办法的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本办法,然而,鼓励根据本办法达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件中,其最新版本适用于本办法。
SY/T 5903-93 抽油杆杆柱组合设计方法
3 职责
3.1 钻采工程部是抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具的归口管理部门,负责组织进行质量技术分析及适用性评价,监督、检查库存、日常保养、发放、回收及修复等管理工作。
3.2 各油气生产单位负责抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具的日常使用及维护管理工作。
3.3 采油工艺研究院负责新区新井的杆柱组合设计;各油气生产单位负责老区新井和老区老井的杆柱组合设计。
4 管理内容
中国石油华北油田公司2008-07-04 发布2008-07-04实施
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4.1 杆柱组合设计
杆柱设计时,设计单位要严格执行SY/T 5903-93《抽油杆杆柱组合设计程序》、QG/HBYT046-2008《采油工程方案设计管理程序》。
设计工作必须根据诊断测试结果进行,并注明最大允许使用载荷。
4.2 购置
钻采工程部组织抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具的适用性分析,提出技术参数、性能及要求。
电子商务部组织产品的购置,执行QG/HBYT075-2008《物资采购与供应管理程序》。
4.3 拉运
杆、管拉运时应用平板车,装车时要保持杆、管平直、不许互相碰撞、蹩劲,防止弯曲。
同时,杆、管两端必须带好护丝以免损坏丝扣。
各种井下配套工具的拉运参照说明书中的注意事项进行,抽油泵由供泵方负责拉运。
4.4 检测及修复
新购抽油杆、抽油泵由电子商务部组织质量检测,合格后方可接收、入库。
旧杆、管回收后,有能力修复的油气生产单位可自行修复,没有能力修复的油气生产单位按钻采工程部要求送指定的修理厂修复。
各种井下配套工具入库时必须提供由具备检测资质的单位出具的检测合格证明或技术报告,否则不准入库。
抽油泵的检测及修复由供方负责,但下井前必须提供由检泵车间或具备检测资质的单位出具的合证证明或技术报告,经井下作业技术监督人员签字认可后方可下井。
4.5 存放
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4.5.1 抽油杆、油管及各种井下配套工具应根据其级别、尺寸、使用年限分别存放并设立标牌,标牌要注明生产厂家、材质、强度、规格及使用期限等内容。
4.5.2 杆管长期放置时,应在地面上均匀分四段用板和条石垫平、平行摆放,丝扣涂黄油并带护丝,不得乱堆或人踩车压。
油管每层100根,层与层之间横放四根油管,最高不超过12层。
旧杆、管存放时应先刺洗干净,清洁润滑丝扣并上干净完好的护丝,抽油杆表面应涂保护层。
井下配套工具经检测合格后才能入库存放,长期存放时应做防锈处理,抽油泵由生产厂家或作业公司负责存放管理。
4.6 领取及发放
4.6.1 领取
依据工程技术大队(所)出具的单井设计通知单和调拨单,拉运单位到油管厂(供应库)领取杆、管及各种井下配套工具。
4.6.2 发放
各油气生产单位应建立抽油杆、油管及井下配套工具发放资料台帐,并设专人管理。
台帐内容应登记发放井号、发放日期、数量、类别、生产厂家、领取单位及人员、发放人等。
4.7 施工作业及监督
4.7.1 施工作业
各油气生产单位具体组织现场施工。
施工作业时,作业过程监控、质量验收及考核及应严格执行QG/HBYT066-2008《井下作业生产过程管理程序》。
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4.7.2 作业监督
加强作业质量的监督,作业监督人员必须确认现场抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具与设计相符,密切注意起下状况,并根据施工情况提出工作意见及建议。
4.7.3 施工总结及其它
施工方编写施工总结,在质量验收合格后负责将施工总结报送油气生产单位。
施工交井后剩余的抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具一律收回,入库存放并做好登记。
4.8 杆管使用要求
4.8.1 新抽油杆、油管
4.8.1.1 新井(包括新区、老区)原则上一律使用新抽油杆、油管;
4.8.1.2 新抽油杆、油管下井使用后,检泵时在井场上目测挑出不合格的杆、管拉回油管厂(或资产库)报废,并且全部用新杆、管替换。
抽油杆原则要求使用五年后全井更新,油管使用八年后全井更新;
4.8.1.3 更换下来的抽油杆、油管拉回油管厂待修或报废。
4.8.2 旧抽油杆、油管
4.8.2.1 旧抽油杆、油管禁止以各种形式进行以旧换新;
4.8.2.2 修复的抽油杆、油管必须保证在油井正常工况下使用2年,如果因质量问题发生断、脱由修复单位赔偿损失费用;
4.8.2.3 旧抽油杆、油管修复使用2年后,原则上按照报废处理,不得再下井。
5 相关文件
QG/HBYT 031-2008 页码:5/5 5.1 QG/HBYT 046-2008 采油工程方案设计管理程序
5.2 QG/HBYT 075-2008 物资采购与供应管理程序
5.3 QG/HBYT 066-2008 井下作业生产过程管理程序
6 记录
6.1 领料单
(各油气生产单位设置、使用并保存,保存5年。
)
6.2 发料单
(各油气生产单位设置、使用并保存,保存5年。
)
6.2 作业施工总结
(各油气生产单位设置、使用并保存,永久保存。
)
编写部门:钻采工程部
编写人:张自学
审核人:胡书宝
审批人:苏俊。