水平井举升配套工艺探讨范文

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《内蒙古石油化工杂志》2015年第四期

1水平井用柔性金属泵的设计与改进

根据柔性金属泵的特点，我们改造了固定凡尔结构(如图)，采用金属短筒活塞，抗磨损能力大增强，将其应用于水平井采油，取得较好的应用效果。该泵结构依然采用多极密封结构，单级密封单元采用非接触式弹性间隙密封，密封单元结构短，短柱塞本身具有不易砂卡的特点，采用非接触式弹性间隙密封，将普通泵柱塞与泵筒之间的硬性间隙变为弹性间隙，当砂粒进入柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，并可以避免砂粒对泵筒及柱塞外表面的损伤，延长检泵周期。多级密封单元结构允许将单元结构上端设计为锐角，起刮砂作用，能够最大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性。柱塞与泵筒之间的密封间隙为弹性间隙，在液柱压力作用下，间隙值可自动补偿，液柱压力升高则密封间隙缩小，可以降低整泵的漏失量，提高泵效，整泵漏失量相对普通泵(同一间隙等级)降低1/2以上，用于深井时，依靠高液柱压力实现密封间隙的补偿，可以有效降低漏失量，提高泵效。

2水平井防偏磨技术的改进与应用

锦州采油厂水平井举升方式以有杆泵举升为主，由于水平井斜度大，由于抽油杆和柱塞的重力作用，使井下柱塞下部与泵筒间偏磨严重，而在弯曲段，抽油杆偏磨情况严重，为了解决偏磨问题，我们研究应用了双向保护抽油杆接箍。双向保护抽油杆接箍是在普通接箍上涂覆一层耐磨耐蚀减摩涂层(如图)。由于涂层的成份、组织结构、硬度与油管相差很大，可以阻止和延迟最初粘着磨损的发生;涂层特有的成份在涂层(接箍硬表面)与油管(软表面)摩擦过程中，以片状形式转移到油管表面，保护和减缓了油管表面的磨损;同时接箍和油管摩擦过程中该片状物的存在降低了接箍和油管之间的摩擦系数，起到了片状减摩的作用。双向保护接箍的设计一般为在造斜段内，每根抽油杆用一个抗磨接箍，直井段每隔2根抽油杆用一个抗磨接箍。由于接箍与油管之间磨损的铁屑常造成卡泵，因此，我们应用铁屑收集器吸附油井管杆磨损产生的铁屑，减缓了铁屑对泵的磨损和避免卡泵事故的发生。从现场应用情况看，这两项工艺结合实用有效保护了抽油杆，延长了油井检泵周期，大大减少偏磨现象的发生，现我厂水平井大都均采用该技术。

3无杆泵采油技术试验应用成功

我厂首次在辽河油田公司水平井上应用无杆泵采油成功。无杆泵(数控往复式潜油电泵)，开创了利用电缆传递能量的一种新的举升方式。数控往复式潜油电泵由于没有管杆相对运动，不仅克服了偏磨等弊端，而又特别斜井、水平井采油。其基本原理是该系统主要包括地面控制部分、井下电机组、井下专用抽油泵、连接部分构成;其电机为直线电机，通过地面控制来决定电机的往复运动频率，电机通过传动轴与专用抽油泵连接，抽油泵为固定凡尔上置的动筒泵，上行时，泵筒上的游动凡尔关闭，柱塞上的两个固定凡尔打开，上行的泵筒将液体挤压到油管内，下行时，泵筒复位，游动凡尔打开，固定凡尔关闭，泵筒内形成真空，将井液吸入泵筒内，同时，电机此时静止在底部，泵筒内空间有充分的时间充满，充满后，电机再次动作将井液排出，如此往复运动，实现抽油的功能。该系统主要优点:①与游梁抽油机比较，节省了抽油机和全井抽油杆;②节省日常维护费用以及因结蜡、杆断、偏磨等原因发生的作业费用;③可通过地面配套控制系统迅速改变工作参数，减少调参、换泵工作量;④该泵与抽油机相比，节能效果明显。

4技术创新点

①水平井专用浮环泵在辽河油田率先研究、设计与应用成功，并在全辽河油田水平井上推广应用;②水平井用柔性金属泵的设计与改进，改变了浮环泵耐磨性差，检泵周期短的问题，并代替浮环泵成为现水平井专用泵;③水平井防偏磨技术的改进与应用成功，尤其滑动式抽油杆扶正器的应用，为保证水平井正常生产提供了技术保障;④无杆泵采油技术首次应用于水平井生产，泵挂达到水平段中部，并试验应用成功，其技术待完善后将成为水平井举升的重要工艺;⑤继螺杆泵携砂采油成功应用后，创造性地在锦612－大H101、锦612－大H102两口稀油水平井应用螺杆泵采油成功。实现百吨井长期稳定生产。

作者：张义萍单位：锦州采油厂工艺研究所