抽油井检泵作业
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油井检泵作业原因与注意事项分析(2.长庆油田分公司第七采油厂,陕西省西安市)摘要:油田在节能减排和持续稳产的新形势下,降低原油生产成本,已成为工作的重点。
油井检泵作业成本是油田开发成本的重要组成部分,提高井下作业管理水平、降低检泵率、延长检泵周期是控制井下作业管理成本的重要手段。
油田开发几十年来,在油井作业方面积累了很多宝贵经验和成功做法,但仍存在一些制约并下作业管理水平进一步提高的问题。
本文分析油井检泵作业原因,并对检泵过程中注意事项进行分析。
关键词:油井;检泵作业;注意事项前言在油井生产过程中,随抽油泵使用时间的延长,其磨损漏失量不断增大,致使泵效降低,产液量下降。
同时,油井结蜡或砂粒的阻塞也会造成活塞卡和阀卡,使得抽油泵不能正常工作或堵死油管,甚至造成油管脱扣、泵筒脱扣、衬套乱、抽油杆和大泵脱接器的断脱等。
所以,检泵,这一井下作业工艺,已经成为了油井生产过程中不可或缺的,用来排除抽油泵故障、恢复油井正常生产的工艺之一。
核实检泵原因是提高检泵质量的前提。
1油井常见检泵原因分析油田常见的检泵原因主要有卡泵、结蜡、油杆断脱、油管断脱、漏失及液面下降、地层吐砂、气锁等原因。
(1)卡泵。
泵筒内因异物侵入导致柱塞无法在泵筒内上下往复运行称为卡泵。
(2)结蜡。
当温度降至析蜡点以下时,蜡以晶体形式从原油中析出,随温度、压力的继续降低和气体析出,结晶析出的蜡聚集长大形成蜡晶体,然后蜡晶体沉积于油管和设备等表面。
(3)漏失。
主要包括泵漏和管漏。
泵漏分为凡尔漏失和密封漏失;管漏主要是指油管丝扣或者油管破裂漏失。
(4)油管杆短脱。
主要包括油管杆断或脱扣,其中油杆断脱较为普遍。
主要为交变载荷引起材质结构变化或者过度磨损引起。
(5)其它。
其它主要为液面下降、地层吐砂、气锁等地层物性等原因。
液面下降、地层吐砂与地层物性紧密相关;气锁主要由伴生气含量较大造成,可通过调节井下附件和地面措施解决。
2井下作业存在的管理问题2.1生产模式的脱节作业体系运行与实际脱节,运行质量和执行力差多年来,石油井下作业行业体系的的理论性已经较为完善、全面。
检泵工序及操作规程检泵作业施工工序主要有施工准备(拨驴头)、洗井、压井、起抽油杆柱、起管柱(起泵管)、刮蜡、通井、探砂面与冲砂、组配下泵管柱、下泵管柱、下抽油杆以及试抽交井等。
1拨驴头拨驴头的操作步骤及技术要求如下:1.1将抽油机停在接近下死点0.3-0.5m处,刹紧抽油机刹车(抽油机刹车一定要刹牢)。
1.2把方卡子卡在采油树防喷盒以上0.1-0.2m处光杆上。
1.3松开抽油机刹车,启动抽油机,将光杆的方卡子坐在防喷盒上,卸掉抽油机负荷,刹住抽油机刹车。
1.4卸掉悬绳器。
1.5慢慢松开抽油机刹车,启动抽油机,将悬绳器提出光杆端头,注意不要伤害光杆。
然后使抽油机游梁处于水平状态,刹死刹车。
1.6操作人员上抽油机必须系好安全带,在抽油机驴头上拴上引绳,操作人员站在支架梯子上砸掉驴头一侧的固定销子。
1.7待操作人员下到地面后,地面引绳人员朝支架梯子相反方向拉动驴头。
1.8驴头拉到位后,把驴头挂牢在抽油机的游梁上。
1.9抽油机曲柄旋转范围内不允许站人。
2洗井检泵洗井应把柱塞提出泵筒。
下入柱塞进工作筒时应缓慢下入,控制好下放速度,严禁下冲固定阀。
2.1根据油井结蜡情况决定是否进行洗井,洗井时要选择合适的洗井液,防止洗井液对地层的污染。
2.2在光杆上卡好方卡子,将柱塞提出泵筒。
2.3一般新井下泵施工要求正洗井,检泵施工要求反洗井。
2.4一般来说洗井液用量不低于井筒容积的2倍,如用清水,要求水质清洁,水温不低于60℃。
2.5若用清水洗压井,则应大排量洗井,洗井、压井两周以上,将井筒内的原油及脏物清洗干净,出口进排污系统。
2.6对于漏失严重的井,可采用液氮或二氧化碳混汽水洗井。
3压井检泵井的油层压力都不太大,除少数井油层压力高于静水柱压力外,一般情况下油层压力都低于或等于静水柱压力。
3.1在检泵作业时,必须要注意保护油层,防止油层污染。
3.2在检泵井压井时,对采用的压井液,必须根据油层压力系数和油层深度计算、选择一定密度的压井液,压井液用量为井筒容积的1.5-2倍。
井下作业:检泵1深井泵的结构与类型目前国内外使用的深井泵类型很多,根据结构特征的不同可分为两大类。
1.1有杆泵1.1.1管式泵1.1.2杆式泵1.2无杆泵1.2.1水利活塞泵1.2.2射流泵1.2.3振动泵1.2.4沉没泵在这两大类泵中,目前国内使用有杆泵中的较为普遍的是管式泵。
2深井泵的工作原理深井泵是靠活塞往复工作的,其工作冲程分为上冲程和下冲程。
上冲程中,活塞在抽油杆的带动下向上移动,游动凡尔在活塞上面的液柱载荷的作用下关闭,固定凡尔在沉没压力的作用下打开,活塞让出泵筒内的容积,原油进入泵筒,这是泵的吸入过程。
同时,在井口将排除相当于活塞冲程长度的一段液体。
下冲程中,抽油杆带动活塞向下移动,液柱载荷从活塞上转移到油管上,在泵内液体压力的作用下游动凡尔打开,固定凡尔关闭,泵内的液体排出泵筒,这是泵的排出过程。
3泵在工作过程中要求3.1泵体的各个部分应该是密封良好的,这样才能有效地进行吸入和排出;3.2泵内应该充满液体,如果泵内有过多的气体将使泵效降低,严重时还会造成气锁,为了减小气体的影响,可以加深沉没度或采用气锚;3.3应使活塞的有效冲程尽量长,油管、抽油杆都是具有弹性的,它们的弹性所造成的冲程损失会降低泵率,为了减小冲程损失,可以采用油管锚;3.4为了防止撞击固定凡尔,还应调节好防冲距。
4抽油井常见的井下故障及检泵的原因4.1井下故障4.1.1泵的故障深井泵受工作环境所致,免不了会发生各种各样的故障。
由于磨损会破坏泵的密封情况,造成泵漏失;出砂或结蜡会卡住游动凡尔或固定凡尔,使泵失效;井下液体的腐蚀也会破坏泵的密封情况,造成漏失;如果出砂严重,活塞有被卡住的可能。
4.1.2杆的故障抽油杆在工作中承受交变载荷,所以会发生疲劳破坏,造成断裂。
另外,如果抽油杆丝扣没有上紧,会发生脱扣事故。
实际工作中,一般把上述抽油杆的事故称断脱。
4.1.3管柱的故障管柱的故障是由于腐蚀造成的油管漏失。
4.1.4配套工具的故障配套工具的故障包括滤砂器、气锚等故障。
井下作业常识之油井(检泵)作业从地层中开采石油的方法可分为两大类:一类是利用地层本身的能量来举升原油,称为自喷采油法;另一类是由于地层本身能量不足,必须人为地用机械设备给井内液体补充能量,才能将原油举升到地面,称为人工举升采油法或机械采油法。
目前,油田人工举升方式主要有气举、有杆泵采油和无杆泵采油。
有杆泵采油包括抽油机有杆泵和地面驱动螺杆泵(一般不用)。
无杆泵采油包括电动潜油泵、水力活塞泵、射流泵等。
无论采用什么举升采油方式,由于油田开发方案调整、设备故障等原因,需要进行检(换)泵作业。
检(换)抽油泵抽油机有杆泵采油是将抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给抽油泵,抽油泵活塞上下运动带出井内液体的采油方式,是目前各油田应用最广泛的一种人工举升采油方式,约占人工举升井数的90%左右。
它主要由抽油机、抽油泵、抽油杆及配套工具所组成。
由于井下抽油泵发生故障应进行检泵。
两次检泵之间的时间间隔称为检泵周期。
油井的产量、油层压力、油层温度、出气出水情况、油井的出砂结蜡、原油的腐蚀性、油井的管理制度等诸多因素都会影响检泵周期的长短。
►抽油井由于事故检泵的原因一般有以下几种:1、油井结蜡造成活塞卡、凡尔卡,使抽油泵不能正常工作或将油管堵死。
2、砂卡、砂堵检泵。
3、抽油杆的脱扣造成检泵。
4、抽油杆的断裂造成检泵。
5、泵的磨损漏失量不断增大,造成产液量下降,泵效降低,需检泵施工。
6、抽油杆与油管发生偏磨,将油管磨坏或将接箍、杆体磨断,需检泵施工。
7、油井的动液面发生变化,产量发生变化,为查清原因,需检泵施工。
8、根据油田开发方案的要求,需改变工作制度换泵或需加深或上提泵挂深度等。
9、其它原因:如油管脱扣、泵筒脱扣、衬套乱、大泵脱接器断脱等造成的检泵施工等。
检泵作业施工主要包括以下施工工序:施工准备、洗井、压井、起抽油杆柱、起管柱、刮蜡、通井、探砂面、冲砂、配管柱、下管柱、下抽油杆柱、试抽交井、编写施工总结等。
潜油电泵井作业潜油电泵全称电动潜油离心泵,简称电泵,是将潜油电机和离心泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下举升设备。
井下作业施工检泵(检封)作业操作规程6.1 作业准备6.1.1现场调查:内容包括井位、井场条件、电源情况、道路交通情况、土油池、采油树型号、地面流程,井场设备情况等。
6.1.2井架系统技术条件(按立放井架作业操作规程)6.1.3工具准备6.1.3.1依照施工设计书准备抽油泵及其配套的下井工具,准备需要的油管和抽油杆,准备的抽油泵及其他井下工具应符合相应标准的要求。
6.1.3.2准备施工需要的各项地面专用设备和工具。
6.1.4井场设备摆放6.1.4.1井场上设备摆放要有利于施工顺利进行,便于施工协作配合及辅助设备进人井场,符合安全规定,不污染环境。
6.1.4.2锅炉房(车)和值班房应距井口20m以外,锅炉房放置在井口主风方向的侧面。
6.1.4.3方池子摆放成一条线,做到整齐规格,有利于活动设备靠近。
6.2 作业程序6.2.1热洗6.2.1.1根据油井结蜡情况决定是否进行洗井,洗井时要防止洗井液对地层的污染。
6.2.1.2在光杆上卡好方卡子,卸去驴头载荷,将活塞提出泵筒。
6.2.1.3下泵井施工要求正洗井,检泵井施工要求反洗井。
6.2.1.4洗井用水量不低于井筒容积的2倍,水质清洁,水温不低于60℃。
6.2.1.5大排量洗井,出口进干线。
6.2.2压井6.2.2.1需要压井作业施工的井,要尽量使用无固相或低固相的优质压井液,以减少压井液对地层的污染。
6.2.2.2根据油井地层压力值和压井深度计算压井液相对密度,附加系数为10%一15%。
根据压井液的相对密度选择压井液见下表。
压井液量为井筒容积的1.5—2倍。
压井液类型选择表6.2.2.3检泵井采用反循环压井,热洗后直接替入压井液。
要求大排量,中途不停泵,待出口返出压井液后要进行充分循环,并及时测量出口压井液相对密度,当进出口压井液相对密度差小于0.02时,关井稳定30min,打开出口无溢流现象,则压井成功。
6.2.2.4压井过程中要注意观察井口泵压、进出口排量和压井液相对密度变化,做到压井适度而不致引起井漏、井喷。
抽油井检泵作业抽油泵在井下工作过程中,受到磨损及砂、蜡、气、水等的腐蚀侵害,使泵的部件受到损害,甚至漏失或蜡卡、抽油杆断脱等使油井减产甚至停泵。
因此,必须及时检泵,更换封隔器、换泵处理故障,以维护抽油井的正常生产。
油井检泵按照检泵原因和目的的不同又分为计划检泵和躺井检泵两种。
所谓计划检泵,指按预定周期或生产到一定限度进行检泵和加深泵、换泵;而躺井检泵,是在抽油机正常生产过程中或者未到计划检泵日期,由于井下泵的部件突然发生故障或油井由于某种原因突然变化造成停产,而被迫进行检泵。
一、检泵的原因从上述可知,促使抽油井检泵的原因很多,但归结起来有两个方面:一是根据抽油井的生产规律条件摸索出的检泵周期;另一个是突然发生的抽油井故障所迫使而进行检泵。
两次检泵中间这段时间即所称的检泵周期。
影响检泵周期的原因很多,如产量、油层压力、温度、出气、出水情况、原油性质、腐蚀程度、出砂结蜡、结盐、结垢情况、油井管理制度,以及前次检泵质量,都直接影响下次检泵的长短。
不同的油田,不同的油井检泵周期不同。
造成油井检泵的原因主要有以下几个方面:(一) 油管结蜡检泵。
按照抽油井结蜡规律,生产一段时间后就进行检泵,以防止发生蜡卡,一般情况下油井结蜡规律的变化不大,所以油井结蜡检泵周期是比较稳定的。
(二) 由于泵漏,使油井产量下降或达不到正常产量要求时,为了提高泵效,防止漏失而进行检泵。
(三) 当油井动液面、产量发生突然变化时,为了查明原因,采取恰当措施,需要进行探冲砂与冲砂等工作而进行检泵。
(四) 当抽油泵工作失灵,游动凡尔或固定凡尔被砂、蜡或其它赃物卡住,使泵正常工作,就必须进行检泵。
(五) 当井下抽油杆发生拉断或脱扣,要进行检泵处理。
(六) 为了提高泵的产液量或改变泵的直径,需要进行换泵。
(七) 为了改变油井工作制度,需要加深或上提泵挂深度等均进行检泵。
(八) 当发生了井下落物事故或套管出现了故障等,需要上大修作业时,要停止检泵。
总之,促使检泵的原因很多,有时是由于某项原因造成检泵,有时是几种原因同时发生而迫使检泵。
一、检泵作业检泵的主要工作内容是起下抽油杆及管柱,更换封隔器、泄油器、泵及其它配套工具。
一般采用不压井装置,进行不压井作业,既不损害油层,又有利于提高施工的经济效果。
对于有落物事故或压力稍高间喷井,也可以采用盐水或清水压井后进行起下作业,应避免用泥浆压井,这不仅仅是为了节省泥浆费用,更重要的是保护油层不受污染。
据现场资料统计,一般在抽油井上用泥浆压井后,大部分井都不同程度的对地层有侵害,有些井施工后减产或不出油,需要进行综合处理,这一点必须重视。
至于起下抽油杆或油管,一般都按正常起下作业进行。
值得重视的是:要准确计算下泵深度;合理的组配抽油杆和油管;选择合格的抽油杆、油管和深井泵等,这是提高泵效的重要因素。
为此,必须做好以下几项工作。
(一)组配管柱按照要求组装连接好下井管柱,从各部尺寸可以计算出抽油井管柱各部分的下井深度。
①泵挂深度=油补距+油管挂短接+泵以上油管总长+泄油器长+泵长。
②尾管深度=油补距+油补距+油管挂短接+泵以上油管总长+泄油器长+泵长+其它工具长+尾管长。
③抽油杆和油管组装。
驴头处于下死点时,光杆伸入油管头法兰以上+抽油杆总长+其它连接工具长+活塞长+防冲距=油管挂短接长+油管总长+泄油器长+泵长。
(二)对管柱的要求作业施工时将抽油杆和油管排放整齐,支点应得当,以免压弯,内外清洁,丝扣完好无损。
运送泵体时防止砸撞及剧烈震动,以防泵体损坏及泵的衬套(指管式泵)震乱等。
管柱下井时,应详细检查各部件完好状况及其规范尺寸,对不符合设计要求或质量不合格者,一律不准下井。
三、管柱调配的原则光油管井(自喷、抽油)管柱底部必须装喇叭口。
卡封井封隔器必须避开套管接箍卡在夹层的中部,上部如需装筛管,配产器时必须接在一起以防封隔器上沉砂。
封隔器、油管、尾管、丝堵等联接时,必须在公扣上涂密封脂用管钳上紧,认真检查,保证密封良好。
夹层小于2m的井必须在井口累计油管丝扣的扣余量φ73X5.5mm油管(平式)的一扣长度为2.54mm,φ73X5.5mm外加厚油管的一扣长度为3.01mm。
座封前后必须用电测验封,保证卡封准确。
(一)油管抗拉强度调配加厚或大直径油管,高强度油管原则上集中配检管柱的上部,不得混掺下井;油管短接,大小头螺纹一致,不得用非AP工标准螺纹的接头强行与其配合。
(二)管柱协调匹配管柱规范必须匹配,下入A型接箍的25mm抽油杆与3寸油管长度要匹配。
管柱与管内下井工具必须匹配,下井油管及工具必须保证管内工具的损里通过。
(三)管柱杆柱结构的组合必须满足直径下小上大,严禁混下。
四、施工步骤要求(一)准备工作包括立井架、上动力设备、拆除抽油井口换上施工井口、转开驴头,以防止起下作业时碰撞。
(二)起泵先起出抽油杆、活塞,然后起出油管及泵等。
起出后,按要求整齐排放好,并用蒸汽吹洗干净,再用通径规通径检查。
对起出的活塞、固定凡尔、泵筒等进行描述记录,并妥善保存以便回收。
(三)下泵经检查符合设计要求并且质量合格的泵,下井前安操作规程连接好,然后平稳操作下井。
最后下活塞、抽油杆,确保畅通无阻。
下井管柱必须清洁,公扣涂上密封脂,并用专用工具上紧。
当采用复合抽油杆(多级抽油杆)时,必须按上粗下细的顺序进行组合。
(四)完井抽油杆下完后,装好抽油井口,扶正驴头,挂好毛辫子,试抽正常,即可完井投产。
五、修井检泵的质量要求①抽油杆、油管、泵径及泵深等数据要符合设计要求。
②产量要达到规定要求,检泵后不能低于检泵前的产量。
③检泵后在一定周期内不发生断脱抽油杆事故。
④测示功图检查泵的工作正常。
六、施工质量要求 1)、严格按设计进行施工。
2)、油管、抽油杆及下井工具认真进行丈量,确保数据准确无误。
3)、油管、抽油杆及下井工具严格执行“三不落地”标准。
4)、认真检查下井工具、油管、抽油杆,确保质量合格。
5)、提下油管使用小滑车、涂好密封脂。
6)、施工中发现的异常情况,及时与有关部门联系,采取针对措施。
七、安全注意事项: 1)、井场配备防喷闸门、防喷悬挂器,要求灵活好用,放置在井口附近。
2)放喷管出口朝空旷处,钻地矛前落实井场电缆、管线走向。
3)、正反驴头时锚辫子及悬绳器必须固定于驴头上4)安装SF18-21封井器试压时,井口附近不准站人封井器一经安装,在下完井抽油杆前没特殊施工不得随意拆卸,如需拆卸必须在下一道工序前试压合格。
5)、井场施工人员一律穿戴劳保用品。
6)、施工中要保持压井液液面在井口(保证液柱回压与油层压力平衡),因提管等原因造成液面下降是要及时向井筒内补充压井液。
7)、施工中途停工时必须装好井口,关闭所有闸门。
8)、井场严禁烟火,施工动火必须经过安全部门审批,采取安全预防措施后方可动火。
9)、开工前认真检查各种施工工具、用具,确保安全可靠。
10)、井场配备各种消防器材,质量合格并定期检查,各种消防用具不得挪作他用。
11)、所有施工人员严禁酒后上岗。
12)、提下管柱控制速度、操作平稳,防止碰坏井口装置和碰伤施工人员。
八、油层保护: 1)、压井液密度合理,并确保对地层无伤害。
2)、下井工具、管、杆严格执行“三不落地”标准,确保清洁。
3)、工艺施工用料保证对地层无伤害。
4)、盛放入井液的池子必须保持清洁,无杂物、污物。
5)、合理设计工艺施工管柱,确保施工时对地层无不良影响。
九、环保: 1)、施工现场配备垃圾桶,不得随处扔生活垃圾。
2)、施工返出液体及时回收,避免污染环境。
3)、提下管柱装好自封,避免管柱带出井液污染环境。
4)、施工现场的污染及时进行治理,避免因各种原因导致污染面积扩大。
十、提高检泵成功率的技术要求为了充分利用设备的能力,缩短作业时间,及时恢复原油井生产,延长油泵寿命提高检泵成功率很重要,必须做好以下几点。
(一)下泵位置要求管式泵深度如前所述。
杆式泵的要求是:泵挂深度=油补距+油管挂短接长度+外工作筒支撑环以上油管总长+泵长度;尾管深度=油补距+油管挂短接长度+外工作筒支撑环以上油管总长+外工作筒长度+滤砂器长度+尾管长度。
抽油杆、油管的组装:驴头处于下死点,光杆伸入油管头法兰的长度+抽油杆总长度+加活塞拉杆长度+活塞长度+防冲距=油管挂短接长度+外工作筒支撑环以上油管总长+内工作筒长度(停止环到固定凡尔的长度)。
(二)对油管的要求油管应无裂缝,无穿孔、无弯曲、丝扣完好。
下泵前油管应用蒸气吹洗,使之内外清洁,其内径要用内径规通过。
下油管时,丝扣应涂密封脂并上紧。
(三)对抽油杆的要求从井里提出的抽油杆,应整齐的排放在具有四个以上支撑点的支架上,并清洗净上面的结蜡和积砂。
严重弯曲、磨损及丝扣损坏的抽油杆不能下井。
起抽油杆时,抽油杆被卡不能硬拔,否则会使抽油杆产生塑性变型,使抽油杆报废。
(四)对深井泵要求运送深井泵时应防止震动,以免组装好的泵衬套震乱下井后造成返工。
深井泵下井前应详细检查各部件、零件性能达到良好,技术规范符合设计要求。
连接泵时,使用管钳不能咬住泵的工作筒,不能转动压紧接箍,以免衬套错乱。
下泵时使用的工具应擦洗干净,以免污物带入井内,影响泵的工作。
杆式泵的支撑环配合要达到严密不漏,严防将泵装反。