一種高效套管撈油抽子的研制與應(yīng)用

董元軍,董雙平,李建敏 (中石化勝利油田分公司臨盤采油廠,山東 臨邑 251507)

一種高效套管撈油抽子的研制與應(yīng)用

董元軍,董雙平,李建敏 (中石化勝利油田分公司臨盤采油廠,山東 臨邑 251507)

為提高套管撈油作業(yè)井的撈油效率,降低工人操作強度,提高經(jīng)濟效益,研制了一種高效套管撈油抽子。該抽子主要由芯軸、膠筒兩部分組成,結(jié)構(gòu)簡單,過流通道大,鋼骨架硫化的膠筒耐磨性大幅提高,同時也可連接內(nèi)卸安全閥、加重桿使用,增強了安全性。投入現(xiàn)場應(yīng)用后,年撈油5000t以上,撈油效率達(dá)到70%以上,應(yīng)用前景廣闊。

井筒撈油;套管撈油抽子;芯軸;膠筒;結(jié)構(gòu)原理;環(huán)形密封

井筒撈油是油田開發(fā)中后期的主要輔助采油方式之一。臨盤油區(qū)為復(fù)雜斷塊油藏,區(qū)塊多、含油面積小,區(qū)域分散,為進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本、節(jié)能降耗,近幾年開始在一些零散井、低產(chǎn)井和套損井上采取井筒撈油方式生產(chǎn)。針對現(xiàn)場撈油抽子的使用情況總結(jié)了缺陷和難點：①提撈效率一般在30%～50%;②過油通道小、不順暢,在下行過程中遇阻力大;③膠皮強度弱,不耐磨,至多抽汲4～5次,而且在抽汲過程中易出現(xiàn)掉大塊膠皮屑現(xiàn)象,常使抽子下放困難或堵塞工具,給施工帶來麻煩;④換取膠筒較麻煩,勞動強度大,換一次膠筒需近30min。

調(diào)研了礦場上所使用的各類套管撈油抽子[1～4],通過改進(jìn)革新,研制出了一種高效套管撈油抽子,獲國家實用新型專利(ZL200620010710.3)。

1 結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

高效套管撈油抽子結(jié)構(gòu)簡單,主要分為2個部分：芯軸、膠筒。芯軸上部為上接頭,與鋼絲繩繩帽相連接,下部接加重桿 (稀油井可不接加重桿)。膠筒由優(yōu)質(zhì)橡膠及鋼絲硫化制成,似杯狀,可在芯軸上來回滑動。結(jié)構(gòu)示意圖見圖1～3。

圖1 高效套管撈油抽子結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 芯軸結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 膠筒構(gòu)成示意圖

與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別：①抽子芯軸突破了傳統(tǒng)思想,改單流閥的球與座的密封為環(huán)狀密封,增大了過流通道,液體流入流出順暢,下行阻力小。②膠筒由膠皮與鋼骨架硫化而成,增強了膠筒的耐磨強度和密封性,無大塊膠皮屑脫落。③提撈效率大幅提高 (現(xiàn)場計量大于70%)。④減輕了工人的勞動強度。該抽子膠筒可以連續(xù)20～30次而不損壞,更換膠皮時簡單。另外為防止安全事故,該抽子也能與安全接頭和泄油安全閥配合使用。

1.2 工作原理

撈油車到井場做好撈油準(zhǔn)備后,將鋼絲繩帽與抽子上接頭相連接 (稠油井時抽子下接頭連接上加重桿),下入井內(nèi),裝好井口防噴盒,下放抽子,膠筒因受套管摩擦力作用而上移,遇液面后液體通過膠筒與芯軸的環(huán)形空間進(jìn)入抽子上部。當(dāng)達(dá)到預(yù)定沉沒液柱高度后,上提抽子,因液柱壓力和套管摩擦阻力,膠筒下移被壓實在芯軸底座位置并密封液體通道,同時膠筒被液柱撐開,密封膠筒與套管環(huán)形通道。抽至井口后,撈出液體流入回收罐,即完成一次撈油工作。

1.3 主要技術(shù)參數(shù)

撈油抽子總長1000mm;最大外徑118mm;最小通徑35mm;適用套管內(nèi)徑121.36～124.26mm;沉沒度100～200m;工作溫度低于120℃。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

該高效撈油抽子從2009年開始在現(xiàn)場應(yīng)用,并不斷改進(jìn)完善,目前已是成熟技術(shù)。2013年采油廠撈油井?dāng)?shù)上升至100余口,撈油井次達(dá)820次,年撈油量5048t,成為主要挖潛增油措施之一,見表1。從現(xiàn)場使用的情況來看,高效套管撈油抽子的密封性好,膠筒的耐磨性能強,效率高,操作簡單。同時配套使用了過載泄油安全閥、快速安全接頭等裝置,安全性能大大提高。

表1 2009～2013年套管撈油施工統(tǒng)計表

3 結(jié)語

高效套管撈油抽子研制成功,達(dá)到了提高效率、降低勞動強度的目的,同時拓寬了應(yīng)用范圍。套管撈油對低滲透、低產(chǎn)能、邊緣零星井、事故井、低成本開采及低采油速度的油井的適應(yīng)性,越來越受到各油田的青睞,可逐步加大套管撈油規(guī)模。對一些特殊井況,還要逐步探索撈油規(guī)律,總結(jié)出與井況相適應(yīng)的撈油方式和周期。建議從油藏角度開展井筒撈油適應(yīng)性研究,逐步完善和深入井筒撈油理論,以指導(dǎo)現(xiàn)場撈油工作。

[1]張廣垠,姜建勝,儲明來,等.新型多功能套管撈油抽子的研制[J].河南石油,2003,17(6)：39～40.

[2]孫秀英,劉寶生,殷海峰,等.新型水力式套管抽子的研制與應(yīng)用[J].油氣井測試,1998,7(3)：63～64.

[3]董集斌,張亞強,沈仕剛,等.一種經(jīng)濟可靠的套管抽汲工具[J].石油礦場機械,2002,31(4)：48～49.

[4]王林虎,胡均華,王海龍,等.套管抽汲配套工具的研制與應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報),2005,27(1)：87～88.

[編輯] 帥群

TE933

A

1000-9752(2014)11-0247-02

2014-07-29

董元軍(1971-),男,1995年大學(xué)畢業(yè),高級工程師,現(xiàn)從事油田采油工藝開發(fā)技術(shù)及管理工作。