王楚媛(遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部)
螺桿泵采油作為一項重要的機械采油工藝,具有占地少、投資小、能耗低、噪音低、易管理、出液平穩(wěn)等優(yōu)點,在油田生產(chǎn)中逐漸得以廣泛應(yīng)用。茨榆坨采油廠自2011年開始推廣應(yīng)用螺桿泵采油技術(shù),取得了良好效果,將其作為節(jié)能型舉升設(shè)備在稀油區(qū)塊大范圍規(guī)模應(yīng)用,效果十分明顯。
螺桿泵井生產(chǎn)過程中,因抽油桿依靠驅(qū)動裝置在井筒中旋轉(zhuǎn),當(dāng)油井斜度較大時,應(yīng)用螺桿泵生產(chǎn)易產(chǎn)生桿斷脫事故,而且會加重轉(zhuǎn)子和定子間的不平衡磨損,使定子橡膠碎裂、脫落,造成泵漏。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,茨榆坨油田井斜超過15°的油井不適宜應(yīng)用螺桿泵生產(chǎn)。
螺桿泵不按要求運輸、裝卸,容易造成轉(zhuǎn)子表面損傷,如:刻痕、劃傷、磨傷、彎曲等;不按要求儲存或缺少規(guī)定的保護措施,也會造成轉(zhuǎn)子和定子膠筒的腐蝕,導(dǎo)致螺桿泵壽命降低?,F(xiàn)場施工時,抽油桿不按要求擺放,比抽油機生產(chǎn)更容易造成桿管之間的偏磨;下轉(zhuǎn)子時不按要求在轉(zhuǎn)子表面涂抹黃油或不按設(shè)計要求限速下桿,都會造成轉(zhuǎn)子表面損傷,影響轉(zhuǎn)子和泵筒之間的密封,最終影響泵效。
受螺桿泵“易于管理”觀念的影響,生產(chǎn)管理人員缺乏責(zé)任心,造成了降低螺桿泵使用壽命的人為因素:如不按規(guī)范啟停、調(diào)速會造成皮帶斷裂,減速箱損壞和脫桿;運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的問題不能及時發(fā)現(xiàn)且得不到有效解決導(dǎo)致停產(chǎn)檢泵;不按規(guī)范要求洗井質(zhì)量不達標(biāo)將會影響螺桿泵井生產(chǎn)的總體效果。
螺桿泵采油技術(shù)的應(yīng)用是一項系統(tǒng)工程,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能會對此項技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。油田的生產(chǎn)單位須根據(jù)各自的實際情況,出臺有關(guān)螺桿泵采油技術(shù)管理的規(guī)章制度,此項規(guī)章制度必須具有一定的權(quán)威性,使螺桿泵的質(zhì)量管理有章可循、有據(jù)可依,并對管理者進行螺桿泵相關(guān)知識的培訓(xùn),不同層次的管理者培訓(xùn)的知識應(yīng)該有不同側(cè)重點,為螺桿泵采油技術(shù)管理水平奠定堅實基礎(chǔ)。
設(shè)計人員對施工項目所涉及的工藝、地質(zhì)動靜態(tài)資料做深入細致的分析,綜合考慮泵型、泵徑、泵深等參數(shù)對螺桿泵使用壽命的影響,總結(jié)出螺桿泵的最佳工作區(qū)域,將最佳參數(shù)組合推薦給現(xiàn)場操作人員,以便最大限度減少故障、延長螺桿泵的使用壽命。
施工前,做好螺桿泵的質(zhì)量驗收、裝卸、運輸與保存工作。施工中,要將下入井內(nèi)的螺桿泵及配套工具、油管、抽油桿清洗干凈,不得有彎曲、損壞,要嚴(yán)格計量,并記錄好原始數(shù)據(jù)。下桿時必須將轉(zhuǎn)子涂抹黃油,將大鉤鎖緊銷打開,以保證其轉(zhuǎn)動靈活。下轉(zhuǎn)子時速度要慢,切勿損傷轉(zhuǎn)子表面或使其彎曲變形。當(dāng)轉(zhuǎn)子將要進入定子時,按設(shè)計要求限速下放,直至吊卡松弛。
一線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)是最直觀、最準(zhǔn)確的第一手材料,一線的管理工作對螺桿泵生產(chǎn)整體效益提升和螺桿泵生產(chǎn)壽命起著至關(guān)重要的作用。必須加強螺桿泵井的日常管理工作與維護,確保資料的準(zhǔn)確及時,發(fā)現(xiàn)問題要立即整改,以保證螺桿泵井正常生產(chǎn)。
2.4.1 加強資料錄取和生產(chǎn)動態(tài)跟蹤
螺桿泵井投產(chǎn)和調(diào)參后,進行連續(xù)5 天量油,每天測量并記錄動液面和產(chǎn)液量一次,同時記錄井口油壓、套壓、電流、電壓等數(shù)據(jù)。并根據(jù)液面深度分析調(diào)整井下泵的工作參數(shù),對于液面變化大的要及時反映,進行復(fù)測。
2.4.2 加強井場工況監(jiān)督
新時代思想政治教育復(fù)雜化、多元化,高校應(yīng)合理運用新媒體平臺,抓住時機,發(fā)揮新媒體的互動性,構(gòu)建良好的溝通交流模式,強化對大學(xué)生正確“三觀”的培養(yǎng)。運用新媒體對大學(xué)生進行思想政治教育,能強化其基礎(chǔ)理論知識的理解,提升其對民族文化的認同感。同時,還可以依托新媒體,構(gòu)建線上線下平等思想政治教育模式,有效的避免學(xué)生因身份、家庭背景等差異導(dǎo)致的陌生感。通過新媒體構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)式立體化的教育手段,增強思想政治教育的時效性。
對于作業(yè)井必須跟蹤到現(xiàn)場,進行作業(yè)施工現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督管理工作。螺桿泵穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時,要經(jīng)常進行巡回檢查,包括電動機聲音及溫度是否正常,防反轉(zhuǎn)裝置是否靈活可靠,關(guān)鍵部件的緊固情況,光桿方卡螺栓是否松動,配重是否穩(wěn)固可靠,電控箱的接觸情況,開關(guān)是否靈活可靠,電壓、電流是否正常等,以減小地面驅(qū)動設(shè)備損壞率。出砂井要對螺桿泵運行狀態(tài)進行及時跟蹤監(jiān)督,根據(jù)出砂量、出砂粒徑,下篩管或防砂管,以防止定子膠皮磨損,從而提高螺桿泵使用壽命。
2.4.3 加強減速箱的日常維護
減速箱正常運轉(zhuǎn)一個月后,應(yīng)停機放掉減速箱體內(nèi)齒輪油并清洗箱體,加入新的齒輪油并保證每三個月更換一次,不同季節(jié)使用不同型號的齒輪油。
2.4.4 科學(xué)制定熱洗制度
螺桿泵洗井采取提桿洗井的方式,熱洗時間和方式上根據(jù)單井的泵型和流動壓力情況而定。對大泵型、低流壓井和小泵型井采取高溫低壓及長時間洗井,洗井時間不少于5 h;對于大泵型、高流壓井采取正常洗井壓力,洗井時間不少于4 h。洗井后落實電流、產(chǎn)量和液面等生產(chǎn)參數(shù),作為逐漸延長熱洗周期的基數(shù),最終確定合理的熱洗周期,洗井時發(fā)現(xiàn)桿脫要及時對桿[2]。
茨榆坨采油廠建立了一套適用于螺桿泵生產(chǎn)特點的抽汲參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法,并編制了配套的工程設(shè)計軟件。該軟件以各自系統(tǒng)的協(xié)調(diào)為基礎(chǔ),以油井的生產(chǎn)能力為依據(jù),以油井的產(chǎn)油量為目標(biāo),采用節(jié)點系統(tǒng)分析方法,對油井的抽油參數(shù)(如泵型、泵深、轉(zhuǎn)速、桿柱組合等)進行優(yōu)化設(shè)計,使油井的抽油參數(shù)與油層供液能力相匹配,防止泵體干磨損壞,從而充分發(fā)揮油層和螺桿泵采油的潛力。
目前,茨榆坨采油廠在用螺桿泵井27 口。其中,稀油3口,稠油24口,日產(chǎn)液223.2 t,日產(chǎn)油37.1 t,單井平均日節(jié)電65 kWh,單井連續(xù)運轉(zhuǎn)最長時間1800 天,平均檢泵周期773.6 天,井口累計增油22 726.4 t。
與游梁式抽油機相比,螺桿泵的一次性投資小,以泵深1400 m 為標(biāo)準(zhǔn)來計算螺桿泵與游梁式抽油機的一次性投入,由表1可知,與抽油機相比單井可節(jié)約投資12.2 萬元。目前全廠應(yīng)用27 套螺桿泵采油系統(tǒng),節(jié)約投資費用329.4萬元。
表1 兩種機械舉升設(shè)備一次性投資對比
由于螺桿泵工作時負載穩(wěn)定、機械損失小、系統(tǒng)效率高,成為目前機械采油中能耗最小的機采方式。經(jīng)過對全廠正常生產(chǎn)井的測試對比(表2),螺桿泵較常規(guī)抽油機日平均節(jié)電量65 kWh,單井年可節(jié)約電量2.4×104kWh,起到了明顯的節(jié)能降耗效果。
表2 常用舉升設(shè)備耗電情況對比
螺桿泵為容積式泵,運動部件少,其定子為橡膠制成,不易卡泵。由于螺桿泵只做旋轉(zhuǎn)運動,工作時吸入端以恒定流連續(xù)進液,井內(nèi)液體的流動是連續(xù)的,因此攜砂能力強,同時避免了常規(guī)抽油泵的脈動干擾,有利于抑制地層出砂。螺桿泵采油技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用后,有效地解決了油井因出砂造成的卡泵、抽油桿斷脫等問題,延長了油井檢泵周期。如茨20-138 井,該井措施前出砂嚴(yán)重,井口含砂達0.01%,2010—2011年兩年間因砂卡造成桿斷8 井次,平均檢泵周期僅30天。
目前,全廠27 口螺桿泵井平均檢泵周期為773.6天,比措施前延長檢泵周期632.6天,較往年抽油機井平均檢泵周期218 天延長555.6 天,按螺桿泵井累計運轉(zhuǎn)時間來計算可減少檢泵工作量46井次,單井檢泵費用為3 萬元,節(jié)約作業(yè)費用138萬元。
隨著油田開發(fā)時間的延長,地層虧空嚴(yán)重,作業(yè)洗井時易造成壓井液倒灌,污染地層。實施螺桿泵采油后,由于螺桿泵下部帶有多功能閥,試壓合格后可將多功能閥打掉。因此在下次作業(yè)時,當(dāng)螺桿泵轉(zhuǎn)子提出泵筒后,油、套管之間便相互連通,起到了泄油的作用。這樣,可實現(xiàn)不壓井作業(yè),避免地層污染,縮短油井作業(yè)后排液時間,提高油井生產(chǎn)效率,同時也可有效防止地面污染。按每次作業(yè)排液時間4天計算,應(yīng)用螺桿泵后可縮短排液時間73天,增產(chǎn)原油146 t,創(chuàng)經(jīng)濟效益18萬元。
螺桿泵地面驅(qū)動裝置可動件主要為皮帶、動密封、減速箱,十分便于巡檢,管理工作量少,大大減輕了工人的勞動強度。同時其體積小、安裝維護方便,日常維護費用低,設(shè)備年維護費用平均在300 元/臺,而抽油機年平均維護費用為3500 元/臺,每年可節(jié)約地面維護費用3200 元/臺,27 口井已累計節(jié)約8.64萬元。
由于螺桿泵只做旋轉(zhuǎn)運動,吸入端以恒定流連續(xù)進液,避免了常規(guī)抽油泵的脈動干擾,在高流度比兩相流中有利于減少水相對油相的侵擾,起到降低出水量的作用。
統(tǒng)計茨13、34塊等稠油區(qū)塊應(yīng)用的6口螺桿泵井,均不同程度地見到降水增油效果,平均日產(chǎn)油由措施前2.0 t 上升到3.5 t,平均單井日增油1.5 t,含水由85.3%下降到66.7%,累計增油6256.2 t,可創(chuàng)經(jīng)濟效益699.8萬元。
1)對于供液充足的油井,螺桿泵采油系統(tǒng)完全可以取代抽油機生產(chǎn),具有明顯的節(jié)能、易管理、檢泵周期長等優(yōu)點。
2)加強螺桿泵采油井后期管理是取得規(guī)模化效益的根本保證。
[1]張金鐘.強化質(zhì)量管理 促進螺桿泵采油技術(shù)規(guī)模應(yīng)用[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2006(12):23-25.
[2]王霞.加強螺桿泵井管理水平的幾點做法[J].油氣田地面工程,2009,28(4):60-61.