水平井舉升配套工藝探討范文

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《內蒙古石油化工雜志》2015年第四期

1水平井用柔性金屬泵的設計與改進

根據柔性金屬泵的特點，我們改造了固定凡爾結構(如圖)，采用金屬短筒活塞，抗磨損能力大增強，將其應用于水平井采油，取得較好的應用效果。該泵結構依然采用多極密封結構，單級密封單元采用非接觸式彈性間隙密封，密封單元結構短，短柱塞本身具有不易砂卡的特點，采用非接觸式彈性間隙密封，將普通泵柱塞與泵筒之間的硬性間隙變為彈性間隙，當砂粒進入柱塞與泵筒之間并形成卡泵趨勢時，柱塞可以產生一定的彈性變形，避免卡泵，并可以避免砂粒對泵筒及柱塞外表面的損傷，延長檢泵周期。多級密封單元結構允許將單元結構上端設計為銳角，起刮砂作用，能夠最大限度減少沉降砂粒進入密封間隙的可能性。柱塞與泵筒之間的密封間隙為彈性間隙，在液柱壓力作用下，間隙值可自動補償，液柱壓力升高則密封間隙縮小，可以降低整泵的漏失量，提高泵效，整泵漏失量相對普通泵(同一間隙等級)降低1/2以上，用于深井時，依靠高液柱壓力實現密封間隙的補償，可以有效降低漏失量，提高泵效。

2水平井防偏磨技術的改進與應用

錦州采油廠水平井舉升方式以有桿泵舉升為主，由于水平井斜度大，由于抽油桿和柱塞的重力作用，使井下柱塞下部與泵筒間偏磨嚴重，而在彎曲段，抽油桿偏磨情況嚴重，為了解決偏磨問題，我們研究應用了雙向保護抽油桿接箍。雙向保護抽油桿接箍是在普通接箍上涂覆一層耐磨耐蝕減摩涂層(如圖)。由于涂層的成份、組織結構、硬度與油管相差很大，可以阻止和延遲最初粘著磨損的發生;涂層特有的成份在涂層(接箍硬表面)與油管(軟表面)摩擦過程中，以片狀形式轉移到油管表面，保護和減緩了油管表面的磨損;同時接箍和油管摩擦過程中該片狀物的存在降低了接箍和油管之間的摩擦系數，起到了片狀減摩的作用。雙向保護接箍的設計一般為在造斜段內，每根抽油桿用一個抗磨接箍，直井段每隔2根抽油桿用一個抗磨接箍。由于接箍與油管之間磨損的鐵屑常造成卡泵，因此，我們應用鐵屑收集器吸附油井管桿磨損產生的鐵屑，減緩了鐵屑對泵的磨損和避免卡泵事故的發生。從現場應用情況看，這兩項工藝結合實用有效保護了抽油桿，延長了油井檢泵周期，大大減少偏磨現象的發生，現我廠水平井大都均采用該技術。

3無桿泵采油技術試驗應用成功

我廠首次在遼河油田公司水平井上應用無桿泵采油成功。無桿泵(數控往復式潛油電泵)，開創了利用電纜傳遞能量的一種新的舉升方式。數控往復式潛油電泵由于沒有管桿相對運動，不僅克服了偏磨等弊端，而又特別斜井、水平井采油。其基本原理是該系統主要包括地面控制部分、井下電機組、井下專用抽油泵、連接部分構成;其電機為直線電機，通過地面控制來決定電機的往復運動頻率，電機通過傳動軸與專用抽油泵連接，抽油泵為固定凡爾上置的動筒泵，上行時，泵筒上的游動凡爾關閉，柱塞上的兩個固定凡爾打開，上行的泵筒將液體擠壓到油管內，下行時，泵筒復位，游動凡爾打開，固定凡爾關閉，泵筒內形成真空，將井液吸入泵筒內，同時，電機此時靜止在底部，泵筒內空間有充分的時間充滿，充滿后，電機再次動作將井液排出，如此往復運動，實現抽油的功能。該系統主要優點:①與游梁抽油機比較，節省了抽油機和全井抽油桿;②節省日常維護費用以及因結蠟、桿斷、偏磨等原因發生的作業費用;③可通過地面配套控制系統迅速改變工作參數，減少調參、換泵工作量;④該泵與抽油機相比，節能效果明顯。

4技術創新點

①水平井專用浮環泵在遼河油田率先研究、設計與應用成功，并在全遼河油田水平井上推廣應用;②水平井用柔性金屬泵的設計與改進，改變了浮環泵耐磨性差，檢泵周期短的問題，并代替浮環泵成為現水平井專用泵;③水平井防偏磨技術的改進與應用成功，尤其滑動式抽油桿扶正器的應用，為保證水平井正常生產提供了技術保障;④無桿泵采油技術首次應用于水平井生產，泵掛達到水平段中部，并試驗應用成功，其技術待完善后將成為水平井舉升的重要工藝;⑤繼螺桿泵攜砂采油成功應用后，創造性地在錦612－大H101、錦612－大H102兩口稀油水平井應用螺桿泵采油成功。實現百噸井長期穩定生產。

作者：張義萍單位：錦州采油廠工藝研究所