孫祥顯,崔長(zhǎng)國(guó),董順永,李 彬,韓 芳,王龍罡,朱曉虎

(1.中原油田分公司采油五廠,河南濮陽(yáng)457001;2.青海油田采油一廠,青海芒崖816400; 3.新疆油田公司路梁油田作業(yè)區(qū),新疆克拉瑪依834000)

文章編號(hào):1001-3482(2010)01-0081-03

防卡防蠕動(dòng)熱洗清蠟管柱設(shè)計(jì)與應(yīng)用

孫祥顯1,崔長(zhǎng)國(guó)1,董順永1,李 彬1,韓 芳1,王龍罡2,朱曉虎3

(1.中原油田分公司采油五廠,河南濮陽(yáng)457001;2.青海油田采油一廠,青海芒崖816400; 3.新疆油田公司路梁油田作業(yè)區(qū),新疆克拉瑪依834000)

針對(duì)防污染頂封熱洗管柱存在封隔器有效期短、容易造成井卡事故的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了防卡防蠕動(dòng)熱洗管柱。介紹了該管柱的結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)參數(shù)、使用范圍和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明,該工藝能夠有效解決管柱蠕動(dòng)破壞、井卡等問(wèn)題,具有良好的推廣價(jià)值。

井卡;蠕動(dòng);熱洗管柱;改進(jìn);結(jié)構(gòu);工作原理;應(yīng)用

胡慶油田原油含蠟量在18%～35%之間,平均含蠟量23%左右,需采取防蠟措施的油井有220口井,熱洗清蠟是胡慶油田采用的有效工藝,主要有常規(guī)熱洗和頂封管柱循環(huán)熱洗2種[1]。常規(guī)熱洗清蠟有非常明顯的缺陷,即,洗井液在循環(huán)過(guò)程中進(jìn)入油層造成油層污染,使油井降產(chǎn);頂封熱洗管柱主要是下入卡瓦支撐封隔器或無(wú)支撐封隔器結(jié)合洗井閥循環(huán)熱洗[2],卡瓦支撐的封隔器在井下套管技術(shù)條件變差后容易出現(xiàn)井卡事故造成大修,每年因此造成的卡井事故有8～10口井,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失;無(wú)卡瓦封隔器雖然不容易卡井,但由于受生產(chǎn)和措施過(guò)程中管柱蠕動(dòng)伸縮影響,封隔器平均有效期不足200 d,封隔器失效后不能起到保護(hù)油層的作用[3-4]。

針對(duì)熱洗管柱存在的問(wèn)題,對(duì)管柱進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn),增加了蠕動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)[4]和卡瓦強(qiáng)制解鎖機(jī)構(gòu)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用表明,封隔器有效期得到大幅度延長(zhǎng),減少了井卡事故的發(fā)生,能夠起到防卡和蠕動(dòng)補(bǔ)償作用。

1 結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)

防卡防蠕動(dòng)熱洗管柱增加了半脫式活動(dòng)接頭,洗井時(shí)既作為洗井通道,又具有補(bǔ)償功能,從而消除了蠕動(dòng)影響。

1.1.1 洗井機(jī)構(gòu)

洗井機(jī)構(gòu)主要由洗井封隔器、防砂堵單流閥和半脫式活動(dòng)接頭組成,洗井機(jī)構(gòu)連接在抽油泵下部,如圖1。

圖1 洗井機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

洗井機(jī)構(gòu)隨抽油泵管柱一同下入井內(nèi),連接在泵下篩管之上,管柱結(jié)構(gòu)自上而下為提升短節(jié)、油管、抽油泵、洗井機(jī)構(gòu)、篩管和絲堵,如圖2。熱洗時(shí)半脫式活動(dòng)接頭打開(kāi)洗井通道,并在洗井通道以上建立循環(huán)。

1.2 工作原理

半脫式活動(dòng)接頭用于封隔器與抽油泵連接,在封隔器坐封前用銷釘鎖死,下至坐封位置后,旋轉(zhuǎn)管柱使封隔器卡瓦脹開(kāi),下放管柱加壓使封隔器坐封,同時(shí)剪斷銷釘打開(kāi)半脫接頭,坐封后上提管柱使半脫接頭脫開(kāi)一定距離,這樣在管柱蠕動(dòng)時(shí)起到補(bǔ)償作用,上提后半脫接頭處形成洗井通道,洗井液經(jīng)此進(jìn)入油管循環(huán)洗井。上提管柱過(guò)程中卡瓦解開(kāi),以保證下次作業(yè)時(shí)不出現(xiàn)卡井現(xiàn)象。洗井時(shí),膠筒和卡瓦依靠液壓坐封,膠筒坐封嚴(yán)密,卡瓦能形成支撐,洗井后卡瓦又處于解封狀態(tài),解決了卡瓦解封易卡管柱的難題,避免井卡事故發(fā)生。解封操作時(shí)需下放管柱,內(nèi)管帶動(dòng)解封爪解壓活塞下行,釋放鎖緊機(jī)構(gòu),封隔器液壓活塞下行,封隔器解封。

圖2 井下管柱結(jié)構(gòu)

2 主要技術(shù)參數(shù)

總長(zhǎng)度 5.4 m

最大外徑 ?114 mm

封隔器坐封壓力 60～80 kN

工作溫度 120℃

兩端螺紋 2(3TBG

3 技術(shù)特點(diǎn)

a) 洗井時(shí)卡瓦液壓坐封,能形成支撐,固定洗井機(jī)構(gòu),避免由于封隔器上、下壓差過(guò)大造成的膠筒損壞。洗井后壓力下降,卡瓦處于解封狀態(tài),能夠解決卡瓦解封時(shí)易卡管柱的問(wèn)題,避免井卡事故發(fā)生。

b) 該工藝增加了半脫式活動(dòng)接頭,洗井時(shí)既作為洗井通道,又具有補(bǔ)償功能,從而消除了蠕動(dòng)影響,有利于延長(zhǎng)封隔器有效期。

c) 封隔器需要解封時(shí),采用下放管柱解封方式,操作方便,減少了上提解封造成的管柱損傷。

4 適用范圍

a) 地層能量低、熱洗易造成油層污染、影響產(chǎn)量的油井。

b) 最大井斜<30°。

c) 井筒條件良好,無(wú)套管變形,套管內(nèi)徑≥?121 mm。

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2008～2009年應(yīng)用該熱洗管柱6井次,油層保護(hù)效果良好,6口井累計(jì)洗井21井次,洗井后油井產(chǎn)量平均3 h即恢復(fù)正常,與措施前相比,累計(jì)增加原油產(chǎn)量130 t,平均有效期335 d,比普通 Y211-114型封隔器洗井管柱延長(zhǎng)105 d,作業(yè)的3口井沒(méi)有出現(xiàn)卡管柱現(xiàn)象。

QC11-3井下入?38 mm管式泵,泵深2 093 m,日產(chǎn)液量15 t,日產(chǎn)油量3.8 t,動(dòng)液面1 820 m。措施前下入Y211-114型封隔器結(jié)合洗井閥進(jìn)行熱洗清蠟,封隔器有效期只有140 d。2008-05下入該洗井管柱1套,深2 145 m,共進(jìn)行4次熱洗清蠟,洗井當(dāng)天產(chǎn)量、含水恢復(fù)正常,洗井未對(duì)油層造成污染,抽油機(jī)上下行電流由最高38/36 A下降到26/23 A。該井目前正常生產(chǎn),截至2009-06,有效期已達(dá)到382 d。

6 結(jié)論

1) 防卡防蠕動(dòng)熱洗清蠟管柱應(yīng)用于抽油機(jī)井熱洗清蠟,能有效防止洗井液進(jìn)入油層,消除洗井過(guò)程對(duì)油層的傷害。

2) 蠕動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)能夠降低管柱蠕動(dòng)帶來(lái)的不利影響,有利于延長(zhǎng)封隔器有效期。

3) 防卡機(jī)構(gòu)能夠保證洗井后卡瓦處于解封狀態(tài),防止卡瓦失效后造成的卡鉆事故。

[1] 李宗田.油田采油生產(chǎn)管柱技術(shù)手冊(cè)[K].北京:中國(guó)石化出版社,2009.

[2] 張 軍,韓兵奇,高棟梁.KX341-115型擴(kuò)張式安全防漏洗井器的研制[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2008,37(11): 87-90.

[3] 向明光,韓中普,趙 華,等.洗井保護(hù)器在機(jī)采井上的應(yīng)用效果[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2009,38(2):83-85.

[4] 陳冠良,王 飛,程艷會(huì),等.高效洗井防污染管柱的研究與設(shè)計(jì)[J].石油機(jī)械,2006,34(4):28-29.

Design and Application of Anti-Blocking and Anti-Creeping Heat Wash Wax String

SUN Xiang-xian1,CUI Chang-guo1,DONG Shun-yong1,LI Bin1,HAN Fang1, WANG Long-gang2,ZHU Xiao-hu3
(1.No.5Oil Production Plant,Zhongyuan Oilf ield Company,Puyang457001,China;

2.No.1Oil Production Plant,Qinhai Oilf ield Company,Mangya816400,China; 3.L uliang Oilf ield Work Zone,Xinjiang Oilf ield Company,Karamay834000,China)

Against the problem that anti-pollutive and heat-washover string has packer valid short and easily lead to blocking accidents.The anti-blocking and anti-creeping heat wash wax string was designed.The tool structure,working principle,technical parameters,using scope and the case of field application are mainly introduced.The field test proved that the technology to solve a string creeping destruction,blocking and so on,with good promotional value.

blocking;creeping;heat wash wax string;improvement;structure;working principle; application

1001-3482(2010)01-0086-03

TE934.5

B

2009-07-22

孫祥顯(1971-),男,河南民權(quán)人,工程師,現(xiàn)從事采油管理工作,E-mail:zhongyuan9996@163.com。

文章編號(hào):1001-3482(2010)01-0081-03