王文生 吳永戰(zhàn) 孫現(xiàn)慶 高磊 裴征
摘要:河南油田由于受到油稠、出砂、桿柱偏磨、井斜等因素的影響,油井生產(chǎn)時,光桿滯后,懸繩器與光桿卡子撞擊,對測示功圖儀器負荷變送器造成損壞。研究成果可調(diào)懸繩器,為同類油井示功儀負荷變送器的保護設(shè)計提供參考。
關(guān)鍵詞:稠油油田;可調(diào)懸繩器;研制;應(yīng)用
1.河南油田油井生產(chǎn)現(xiàn)狀
目前,河南油田抽油機懸繩器與光桿卡子之間安裝有示功儀負荷變送器,油井生產(chǎn)過程中,長期處于受力狀態(tài)。由于受到油稠、出砂、桿柱偏磨、井斜等因素的影響,油井生產(chǎn)時,抽油機下行光桿滯后,抽油機上行過程中,懸繩器與光桿卡子撞擊,損壞示功儀負荷變送器,影響油井測試示功圖,沒有準確的示功圖,技術(shù)人員無法判斷抽油泵在井下的工作狀況。因此,需要設(shè)計一種裝置,對示功儀負荷變送器起到保護作用,減少其損壞。
油井安裝的示功儀負荷變送器,現(xiàn)場主要采用直接安裝的方法。油井生產(chǎn)的上下沖程過程中,承受不斷變化的負荷。其缺點是:伴隨油井的生產(chǎn)過程,抽油機下行光桿滯后,抽油機上行過程中,懸繩器與光桿卡子撞擊,損壞示功儀負荷變送器。
2017年,對油井生產(chǎn)情況進行分析統(tǒng)計,由于其安裝方式不合理,承受外力方式不合適,安全系數(shù)低,示功儀負荷變送器損壞150臺,經(jīng)濟損失15萬元。因此,設(shè)計研制“可調(diào)懸繩器”解決以上問題。
2.“可調(diào)懸繩器”的研制
2.1設(shè)計可行性分析
2.1.1借助抽油機工字支架安裝示功儀測試示功圖,技術(shù)成熟,也存在改進的地方。
2.1.2調(diào)整操作示功儀壓力變送器受力狀態(tài)及測試示功圖,需要10分鐘??偛僮鲿r間過長,存在優(yōu)化的空間。
2.2設(shè)計思路
2.2.1提出可行性方案
解決壓力變送器的安裝的問題,減少停井時間,提高安全操作性,查詢了相關(guān)的技術(shù)資料,并根據(jù)實際調(diào)查,最后提出二種初步方案,并進行設(shè)計。
方案一上壓板可調(diào)式懸繩器。
方案二下壓板可調(diào)式懸繩器。
方案優(yōu)化后,選擇下壓板可調(diào)式懸繩器,調(diào)節(jié)頂絲左右對稱置于懸繩器本體。
2.2.2斜直井懸繩器設(shè)計
斜直井懸繩器由上壓板、中心管、下壓板、頂絲及懸繩器本體五部分組成,頂絲置于懸繩器本體中,下壓板以中心管為導(dǎo)軌,可以上下移動;斜直井示功儀安裝在上下壓板之間。根據(jù)設(shè)計制圖,并送工廠制作成品。
2.3 斜直井懸繩器工作原理
測示功圖時旋轉(zhuǎn)懸繩器本體頂絲,升起下壓板,受力部位由中心管轉(zhuǎn)移到示功儀,示功儀受力工作,測試油井示功圖;油井生產(chǎn)時,旋轉(zhuǎn)懸繩器本體頂絲,下壓板降低一定距離,受力部位由示功儀轉(zhuǎn)移到中心管,示功儀不受力,避免了光桿滯后撞擊力對示功儀的損壞。
3.現(xiàn)場應(yīng)用效果分析
3.1 現(xiàn)場應(yīng)用驗證
2018年3月19日,對可調(diào)懸繩器進行了危害識別,根據(jù)要求對絲扣部位進行潤滑。并且除銹噴漆。2018年3月-4月采油廠6井試用該裝置;操作方便,提高了工作效率。
可調(diào)懸繩器使用統(tǒng)計表
3.2 現(xiàn)場應(yīng)用效果
運用可調(diào)懸繩器裝置前,2017年測試前安裝壓力變送器,然后測試需要用時20分鐘/井次;全年損壞后更換壓力變送器15臺。
運用可調(diào)式懸繩器后,2018年通過調(diào)整示功儀壓力變送器受力狀態(tài),然后現(xiàn)場測試示功,總操作時間平均9分鐘,沒有損壞壓力變送器現(xiàn)象。
4.結(jié)論
可調(diào)懸繩器研制使用后,對于光桿滯后的油井,通過頂絲調(diào)節(jié)懸繩器本體內(nèi)置的兩套頂絲,下壓板以中心管為導(dǎo)軌,可以上下升降,從而調(diào)整示功儀壓力變送器測示功圖時受力工作,不測示功圖時不受力,保護示功儀壓力變送器不受到外力損壞。油井推廣使用年創(chuàng)經(jīng)濟效益160萬元。現(xiàn)場使用效果好,操作便捷,安全性強。