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摘要:通过对正常生产时抽油泵工作过程和三相流体在井下管柱和井口流动过程的阐述,对可能产生漏失的原因进行分析,提出针对漏失问题的预防措施。
关键词:抽油机井 漏失 研究
油井漏失已经成为目前抽油机井作业中比例比较大的一个原因,如何能够减少漏失对原油产量,日常管理及作业中带来的不必要的负面影响是我们所要面临的问题,本文通过实例对油井漏失原因的分析,对漏失部位的诊断,及预防方面结合生产实际进行了分析和总结,寻找到了油井漏失的根本原因,并针对原因提出了自己的看法,并在实践工作中将其应用得到了较好的效果。
1 抽油泵工作过程和流体流动过程
1.1 抽油泵工作过程 抽油泵正常生产时,上冲程,抽油杆带动活塞向上运动,活塞上游动凡尔在油管内液柱作用下而关闭,并排出活塞冲程一段液体。与此同时,泵筒内压力下降,在环形空间的液柱压力作用下,固定凡尔打开,井内液体进入泵内,占据活塞所让出的空间;下冲程,抽油杆带动活塞向下运动,泵筒液柱受压缩,压力增加,当此压力等于环空液柱压力时,固定凡尔靠自重而关闭。活塞继续下行,泵内压力升高,当泵内压力超过油管内液柱压力时,泵内液柱即顶开游动凡尔,并将载荷转移到油管内。
1.2 三相流体在井下和井口流动过程 油层中的流体在地层压力的作用下,通过与套管连通的射开部位进入到油套环行空间;然后在抽油泵抽吸作用下,通过筛管、泵固定凡尔、泵游动凡尔、油管,由井下举升到地面(普通抽油机井井下管柱);然后通过油管挂、总阀门、生产阀门和回油阀门进入到回油管线。
2 漏失问题产生原因分析
通过对流体在井下管柱和井口流动过程分析,抽油机井产生漏失部位主要包括:井口、油管和抽油泵。下面按照漏失部位对漏失产生的原因进行阐述。
2.1 井口漏失产生原因
2.1.1 阀门不严造成漏失 在开关阀门过程中,不严格按照相关操作规程平稳操作,造成阀门不严。
2.1.2 油管挂座封不严造成漏失 在作业或其它施工过程中座入油管挂时,由于操作等原因造成盘根坏或者有杂物垫住油管挂,使之座封不严。
2.2 油管漏失产生原因 ①油管上扣时丝扣上偏;②使用液压钳上扣过紧致使油管丝扣损坏;③对下井油管检查不细,将已腐蚀或破损的油管下入井内;④丝扣未刺干净,造成油管上扣不紧或检查不细;⑤大排量热洗过程中,由于液柱对管柱冲击,造成油管松动;⑥偏磨影响,抽油杆偏磨油管。
2.3 泵漏失产生原因 ①热洗周期制定不合理;②热洗过程中,不严格按照操作规程,质量差;③作业冲砂过程执行不好;④作业施工时,不刺杆管或不彻底;⑤工具车间检查不细;⑥含油物性差。
当然,漏失产生原因还包括设备和工具质量问题,抽油机参数不合理等。
3漏失的诊断及漏失部位的确认
在现场抽油机井漏失的诊断方法主要应用示功图法、憋压诊断法和综合判断法。主要根据功图、产量、含水、沉没度、电流等生产数据。
3.1 综合判断法 通过示功图和憋压曲线,基本可以确定抽油机井是否漏失。但是由于示功图每月定期测试,憋泵费时等特点,对于漏失井及时发现,以上两种方法还存在着一定的局限性。综合判断法很好的解决了这方面问题。综合判断法,既根据每天录取的有关生产数据,综合分析,对数据中变化较大的井,查找原因,进行泵况诊断。生产数据主要包括产液量、含水、沉没度。如北1-41-542井,该井正常时产液量38吨,产油10吨,含水73.7%,沉没度364.7米。但是在5月4日,该井的产液量未降,含水突然上升到84.1%,沉没度上升到614.7米,通过核实量油和含水,测功图及对同井组油水井资料看,没有问题。但现场憋泵,证明该井漏失。分析原因,该井可能为中上部油管漏失。初步分析,对于中上部油管漏失井当漏失位置高于液面时,且漏失量较小,随着漏失时间的延长,油管中的流体进入套管中,产液量下降,含水微升;当液面高于漏失部位,由于套管压力大于油管压力,油井产液量恢复到原来正常时产液量,但含水上升,产油下降,从功图和产液量无法诊断该井漏失,必须通过含水资料和憋压曲线才能准确判断。
3.2 漏失部位的确认 示功图基本可以解释泵漏失和下部油管漏失。通过憋压过程和憋压曲线可以判断漏失部位。下面简要介绍憋压过程确认漏失部位。
3.2.1 游动凡尔漏失 当游动凡尔因机械性损坏或因结蜡等原因而关闭不严时,便有漏失孔道产生。在憋泵过程中,表现为在起机关井时,油压表指针摆动幅度较大,摆幅值随漏失程度的增大而增大。在停机关井时压力不下降。
3.2.2 油管漏失和井口漏失 在憋泵过程中,表现为在起机关井时,油压表指针摆动幅度相对较小,摆幅值随漏失程度的增大而增大,如果漏失发生在油管上部或井口且动液面在井口,则从套压表还可以看到指针随光杆的上下行程而摆动;在停机关井时油压下降,套压上升。
3.2.3 固定凡尔漏失 固定凡尔漏失与游动凡尔漏失的机理相同,只是由于进排液顺序相反,一个发生在上冲程,一个发生在下冲程。在憋压过程中,表现为在起机关井时,油压表指针摆动幅度大,其幅值随漏失程度的增大而增大。在停机关井时压力不下降。
4 漏失问题的处理
查出漏失部位后,要及时做出检查或处理。
4.1 井口漏失的检查和处理
4.1.1 在憋泵过程中,如果检查出是由于生产阀门、回油阀门不严造成泄压,或套管阀门不严造成油套连通,则需要重新关紧或更换阀门;
4.1.2 检查油管挂是否座封,如不座封需重新调整;
4.1.3 检查油管挂盘根是否坏造成串通,如果坏,需重新更换。
4.2 油管漏失的检查和处理
如果油管漏失,只能依靠作业施工处理,在作业施工过程中,作业质量跟踪人员要严格把关,要求作业队按操作规程完井。
4.3 泵漏失的检查和处理 泵漏失有三种情况:一是球座是否刺损或球磨损。二是凡尔球有杂物或其它硬物垫住,使球与球座密封不严。三是活塞衬套磨损造成漏失。如果由于结蜡影响,可以通过热洗处理。否则只能作业处理。
5 漏失预防措施
经过以上分析,对漏失井产生的原因要及时采取预防措施,在管理上加大整改力度,突破传统的技术界限,严把工具质量关,实现我厂提出的“一年基本缓解、两年大见成效、三年进入良性循环”工作目标。
5.1 强化作业质量是预防漏失的前提条件 油管漏失产生的主要原因在作业施工质量,作业队应加强责任意识,严格执行作业操作规程,特别是杆管清蜡和油管整体打压工序。
5.2 加强作业质量跟踪是预防漏失的重要手段 针对以往作业监督体系不完善、监督力度不够的问题,必须建立一套正规的、适应性强的作业监督制度。同时,矿每个采油队设立了专职作业质量跟踪员进行培训、上岗,并实施作业质量全工程监督。
5.3 合理制定热洗周期,严格执行热洗操作规程是预防漏失的根本途径 热洗周期制定不合理,会造成产液下降或杆管结蜡多的情况。所以,应该根据单井的实际情况,结合相关数据,进行合理制定。热洗周期不是一成不变的,它动态变化的。
5.4 突破瓶颈效应,技术创新是预防漏失的关键所在
在偏磨影响漏失治理上,采用大流道三级泵,统一杆径,下高强扶正环,在进泵倒数第二根杆下双环,有效的制止二次偏磨的发生,对漏失预防有着深远的影响。
以上所述是根据在矿机采岗位上的实践经验以及对多口漏失井综合分析判断得出的。在文章中主要针对泵况异常原因中漏失问题进行阐述,通过实践工作中的应用充分证实了本文所写的情况,并通过现场作业跟踪实施了预防措施得到了较好的效果,今年的返工率与去年同期比较下降了25%,节约了大笔作业费用和人力费用,在今后的工作中我们将本着求真务实的工作态度认真学习,大胆革新,争取结合实际工作多做些对现实工作有指导性的论文,这篇文章中还有许多原因没有分析全,这有待于在以后的工作中进一步实践和总结。
关键词:抽油机井 漏失 研究
油井漏失已经成为目前抽油机井作业中比例比较大的一个原因,如何能够减少漏失对原油产量,日常管理及作业中带来的不必要的负面影响是我们所要面临的问题,本文通过实例对油井漏失原因的分析,对漏失部位的诊断,及预防方面结合生产实际进行了分析和总结,寻找到了油井漏失的根本原因,并针对原因提出了自己的看法,并在实践工作中将其应用得到了较好的效果。
1 抽油泵工作过程和流体流动过程
1.1 抽油泵工作过程 抽油泵正常生产时,上冲程,抽油杆带动活塞向上运动,活塞上游动凡尔在油管内液柱作用下而关闭,并排出活塞冲程一段液体。与此同时,泵筒内压力下降,在环形空间的液柱压力作用下,固定凡尔打开,井内液体进入泵内,占据活塞所让出的空间;下冲程,抽油杆带动活塞向下运动,泵筒液柱受压缩,压力增加,当此压力等于环空液柱压力时,固定凡尔靠自重而关闭。活塞继续下行,泵内压力升高,当泵内压力超过油管内液柱压力时,泵内液柱即顶开游动凡尔,并将载荷转移到油管内。
1.2 三相流体在井下和井口流动过程 油层中的流体在地层压力的作用下,通过与套管连通的射开部位进入到油套环行空间;然后在抽油泵抽吸作用下,通过筛管、泵固定凡尔、泵游动凡尔、油管,由井下举升到地面(普通抽油机井井下管柱);然后通过油管挂、总阀门、生产阀门和回油阀门进入到回油管线。
2 漏失问题产生原因分析
通过对流体在井下管柱和井口流动过程分析,抽油机井产生漏失部位主要包括:井口、油管和抽油泵。下面按照漏失部位对漏失产生的原因进行阐述。
2.1 井口漏失产生原因
2.1.1 阀门不严造成漏失 在开关阀门过程中,不严格按照相关操作规程平稳操作,造成阀门不严。
2.1.2 油管挂座封不严造成漏失 在作业或其它施工过程中座入油管挂时,由于操作等原因造成盘根坏或者有杂物垫住油管挂,使之座封不严。
2.2 油管漏失产生原因 ①油管上扣时丝扣上偏;②使用液压钳上扣过紧致使油管丝扣损坏;③对下井油管检查不细,将已腐蚀或破损的油管下入井内;④丝扣未刺干净,造成油管上扣不紧或检查不细;⑤大排量热洗过程中,由于液柱对管柱冲击,造成油管松动;⑥偏磨影响,抽油杆偏磨油管。
2.3 泵漏失产生原因 ①热洗周期制定不合理;②热洗过程中,不严格按照操作规程,质量差;③作业冲砂过程执行不好;④作业施工时,不刺杆管或不彻底;⑤工具车间检查不细;⑥含油物性差。
当然,漏失产生原因还包括设备和工具质量问题,抽油机参数不合理等。
3漏失的诊断及漏失部位的确认
在现场抽油机井漏失的诊断方法主要应用示功图法、憋压诊断法和综合判断法。主要根据功图、产量、含水、沉没度、电流等生产数据。
3.1 综合判断法 通过示功图和憋压曲线,基本可以确定抽油机井是否漏失。但是由于示功图每月定期测试,憋泵费时等特点,对于漏失井及时发现,以上两种方法还存在着一定的局限性。综合判断法很好的解决了这方面问题。综合判断法,既根据每天录取的有关生产数据,综合分析,对数据中变化较大的井,查找原因,进行泵况诊断。生产数据主要包括产液量、含水、沉没度。如北1-41-542井,该井正常时产液量38吨,产油10吨,含水73.7%,沉没度364.7米。但是在5月4日,该井的产液量未降,含水突然上升到84.1%,沉没度上升到614.7米,通过核实量油和含水,测功图及对同井组油水井资料看,没有问题。但现场憋泵,证明该井漏失。分析原因,该井可能为中上部油管漏失。初步分析,对于中上部油管漏失井当漏失位置高于液面时,且漏失量较小,随着漏失时间的延长,油管中的流体进入套管中,产液量下降,含水微升;当液面高于漏失部位,由于套管压力大于油管压力,油井产液量恢复到原来正常时产液量,但含水上升,产油下降,从功图和产液量无法诊断该井漏失,必须通过含水资料和憋压曲线才能准确判断。
3.2 漏失部位的确认 示功图基本可以解释泵漏失和下部油管漏失。通过憋压过程和憋压曲线可以判断漏失部位。下面简要介绍憋压过程确认漏失部位。
3.2.1 游动凡尔漏失 当游动凡尔因机械性损坏或因结蜡等原因而关闭不严时,便有漏失孔道产生。在憋泵过程中,表现为在起机关井时,油压表指针摆动幅度较大,摆幅值随漏失程度的增大而增大。在停机关井时压力不下降。
3.2.2 油管漏失和井口漏失 在憋泵过程中,表现为在起机关井时,油压表指针摆动幅度相对较小,摆幅值随漏失程度的增大而增大,如果漏失发生在油管上部或井口且动液面在井口,则从套压表还可以看到指针随光杆的上下行程而摆动;在停机关井时油压下降,套压上升。
3.2.3 固定凡尔漏失 固定凡尔漏失与游动凡尔漏失的机理相同,只是由于进排液顺序相反,一个发生在上冲程,一个发生在下冲程。在憋压过程中,表现为在起机关井时,油压表指针摆动幅度大,其幅值随漏失程度的增大而增大。在停机关井时压力不下降。
4 漏失问题的处理
查出漏失部位后,要及时做出检查或处理。
4.1 井口漏失的检查和处理
4.1.1 在憋泵过程中,如果检查出是由于生产阀门、回油阀门不严造成泄压,或套管阀门不严造成油套连通,则需要重新关紧或更换阀门;
4.1.2 检查油管挂是否座封,如不座封需重新调整;
4.1.3 检查油管挂盘根是否坏造成串通,如果坏,需重新更换。
4.2 油管漏失的检查和处理
如果油管漏失,只能依靠作业施工处理,在作业施工过程中,作业质量跟踪人员要严格把关,要求作业队按操作规程完井。
4.3 泵漏失的检查和处理 泵漏失有三种情况:一是球座是否刺损或球磨损。二是凡尔球有杂物或其它硬物垫住,使球与球座密封不严。三是活塞衬套磨损造成漏失。如果由于结蜡影响,可以通过热洗处理。否则只能作业处理。
5 漏失预防措施
经过以上分析,对漏失井产生的原因要及时采取预防措施,在管理上加大整改力度,突破传统的技术界限,严把工具质量关,实现我厂提出的“一年基本缓解、两年大见成效、三年进入良性循环”工作目标。
5.1 强化作业质量是预防漏失的前提条件 油管漏失产生的主要原因在作业施工质量,作业队应加强责任意识,严格执行作业操作规程,特别是杆管清蜡和油管整体打压工序。
5.2 加强作业质量跟踪是预防漏失的重要手段 针对以往作业监督体系不完善、监督力度不够的问题,必须建立一套正规的、适应性强的作业监督制度。同时,矿每个采油队设立了专职作业质量跟踪员进行培训、上岗,并实施作业质量全工程监督。
5.3 合理制定热洗周期,严格执行热洗操作规程是预防漏失的根本途径 热洗周期制定不合理,会造成产液下降或杆管结蜡多的情况。所以,应该根据单井的实际情况,结合相关数据,进行合理制定。热洗周期不是一成不变的,它动态变化的。
5.4 突破瓶颈效应,技术创新是预防漏失的关键所在
在偏磨影响漏失治理上,采用大流道三级泵,统一杆径,下高强扶正环,在进泵倒数第二根杆下双环,有效的制止二次偏磨的发生,对漏失预防有着深远的影响。
以上所述是根据在矿机采岗位上的实践经验以及对多口漏失井综合分析判断得出的。在文章中主要针对泵况异常原因中漏失问题进行阐述,通过实践工作中的应用充分证实了本文所写的情况,并通过现场作业跟踪实施了预防措施得到了较好的效果,今年的返工率与去年同期比较下降了25%,节约了大笔作业费用和人力费用,在今后的工作中我们将本着求真务实的工作态度认真学习,大胆革新,争取结合实际工作多做些对现实工作有指导性的论文,这篇文章中还有许多原因没有分析全,这有待于在以后的工作中进一步实践和总结。