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文檔簡介

1、稠油井有桿泵舉升技術(shù)稠油井有桿泵舉升技術(shù)超稠油井有桿泵舉升技術(shù)超稠油井有桿泵舉升技術(shù)一、前言一、前言二、技術(shù)原理二、技術(shù)原理三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況 四、結(jié)論四、結(jié)論一、前言(一、前言(1) sagdsagd即即steam assisted gravity drainagesteam assisted gravity drainage,譯為,譯為“蒸蒸汽輔助重力泄油汽輔助重力泄油”。遼河油區(qū)適合。遼河油區(qū)適合sagdsagd開采的儲(chǔ)量有開采的儲(chǔ)量有9746974610104 4t t,集中在杜,集中在杜8484塊興隆臺(tái)、館陶油層、冷塊興隆臺(tái)、館陶油層、冷4141塊的塊的s32s32油層

2、。油層。19961996年遼河油田在杜年遼河油田在杜8484塊開展了國內(nèi)第一個(gè)塊開展了國內(nèi)第一個(gè)sagdsagd先導(dǎo)試驗(yàn)。近幾年,隨著超稠油油藏開發(fā)進(jìn)程的加快,遼河先導(dǎo)試驗(yàn)。近幾年,隨著超稠油油藏開發(fā)進(jìn)程的加快,遼河油田對不同區(qū)塊超稠油開發(fā)方式進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究工作,油田對不同區(qū)塊超稠油開發(fā)方式進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究工作,就蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、蒸汽輔助重力泄油和水平裂縫輔助蒸就蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、蒸汽輔助重力泄油和水平裂縫輔助蒸汽驅(qū)等方式進(jìn)行了比選,研究表明包括水平井在內(nèi)的蒸汽吞汽驅(qū)等方式進(jìn)行了比選,研究表明包括水平井在內(nèi)的蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)都難以獲得較高的采收率,而吐和蒸汽驅(qū)都難以獲得較高的采收率

3、,而sagdsagd方式卻能夠經(jīng)方式卻能夠經(jīng)濟(jì)有效地開發(fā)這種油藏,凸顯了重力泄油開采技術(shù)作為接替濟(jì)有效地開發(fā)這種油藏,凸顯了重力泄油開采技術(shù)作為接替蒸汽吞吐開采超稠油的最佳方式。蒸汽吞吐開采超稠油的最佳方式。一、前言(一、前言(2) 目前杜目前杜8484塊已有塊已有1111個(gè)井組轉(zhuǎn)入個(gè)井組轉(zhuǎn)入sagdsagd生產(chǎn)階段,單井最生產(chǎn)階段,單井最高日產(chǎn)量達(dá)高日產(chǎn)量達(dá)300m300m3 3/d/d以上,油井井底溫度近以上,油井井底溫度近240240。由于高。由于高溫、大排量、閃蒸等復(fù)雜工況,采用常規(guī)的油井舉升技術(shù)溫、大排量、閃蒸等復(fù)雜工況,采用常規(guī)的油井舉升技術(shù)難以滿足油井的生產(chǎn)要求,為解決這一問題,

4、遼河油田公難以滿足油井的生產(chǎn)要求,為解決這一問題,遼河油田公司鉆采院開展了司鉆采院開展了“sagdsagd超稠油井有桿泵舉升技術(shù)超稠油井有桿泵舉升技術(shù)”工作,工作,研制了研制了sagdsagd高溫大排量抽油泵及扶正器、脫接器等配套工高溫大排量抽油泵及扶正器、脫接器等配套工具,取得了良好的應(yīng)用效果。具,取得了良好的應(yīng)用效果。 二、技術(shù)原理(二、技術(shù)原理(1)l為了克服井斜影響,游動(dòng)閥采用機(jī)械啟閉式滴為了克服井斜影響,游動(dòng)閥采用機(jī)械啟閉式滴狀閥,拉桿的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)其開啟和關(guān)閉,不受狀閥,拉桿的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)其開啟和關(guān)閉,不受井斜和氣體的影響,可提高泵的充滿程度和泵效井斜和氣體的影響,可提高泵的充滿程

5、度和泵效,同時(shí)固定閥也采用輔助復(fù)位結(jié)構(gòu),不受井斜影,同時(shí)固定閥也采用輔助復(fù)位結(jié)構(gòu),不受井斜影響,在下沖程時(shí)可迅速關(guān)閉。最大工作井斜角可響,在下沖程時(shí)可迅速關(guān)閉。最大工作井斜角可以達(dá)到以達(dá)到7070。脫接器脫接器柱塞柱塞固定閥固定閥 sagdsagd高溫大排量系列抽油泵高溫大排量系列抽油泵l采用采用“高精度冷拔高精度冷拔珩磨珩磨深孔鍍鉻深孔鍍鉻珩磨珩磨”技術(shù)方法試制成功技術(shù)方法試制成功120mm120mm長沖程泵筒,泵筒的各長沖程泵筒,泵筒的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了抽油泵用泵筒的技術(shù)要求,項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了抽油泵用泵筒的技術(shù)要求,獲得了非標(biāo)準(zhǔn)大泵泵筒制造技術(shù)上的突破。獲得了非標(biāo)準(zhǔn)大泵泵筒制造技術(shù)上的

6、突破。 二、技術(shù)原理(二、技術(shù)原理(1)脫接器柱塞固定閥 sagdsagd高溫大排量系列抽油泵高溫大排量系列抽油泵l柱塞采用噴焊工藝,為解決出砂問題,設(shè)計(jì)了溝柱塞采用噴焊工藝,為解決出砂問題,設(shè)計(jì)了溝槽密封方式,在保證抽油泵漏失量的情況下,可槽密封方式,在保證抽油泵漏失量的情況下,可采取較大的間隙生產(chǎn),由于大間隙以及溝槽具有采取較大的間隙生產(chǎn),由于大間隙以及溝槽具有的刮砂特性,這一密封方式具有很強(qiáng)的抗砂卡特的刮砂特性,這一密封方式具有很強(qiáng)的抗砂卡特性。性。l為克服油井高溫影響,進(jìn)行了抽油泵間隙與油井為克服油井高溫影響,進(jìn)行了抽油泵間隙與油井溫度變化之間的關(guān)系研究,確定了合理的抽油泵溫度變化之間

7、的關(guān)系研究,確定了合理的抽油泵間隙,在滿足漏失量的前提下,最高耐溫能力達(dá)間隙,在滿足漏失量的前提下,最高耐溫能力達(dá)到了到了240240。sagdsagd高溫大排量系列抽油泵具有防氣、防砂、高溫大排量系列抽油泵具有防氣、防砂、耐高溫、防井斜影響等多種功能。耐高溫、防井斜影響等多種功能。 二、技術(shù)原理(二、技術(shù)原理(2)名稱名稱技術(shù)參數(shù)(設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)(設(shè)計(jì)/ /測量)測量)泵徑系列泵徑系列108mm108mm、120mm120mm、140mm140mm最大沖程最大沖程8000mm8000mm泵筒長度泵筒長度10500/1050010500/10500泵筒處理方法泵筒處理方法鍍鉻鍍鉻泵筒內(nèi)表面硬度泵

8、筒內(nèi)表面硬度hrc67-71/hrc68hrc67-71/hrc68泵筒處理層平均厚度泵筒處理層平均厚度0.07/0.07-0.10mm0.07/0.07-0.10mm二、技術(shù)原理(二、技術(shù)原理(3)108108、120120、140mmsagd140mmsagd大排量泵技術(shù)參數(shù)表大排量泵技術(shù)參數(shù)表名稱名稱技術(shù)參數(shù)(設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)(設(shè)計(jì)/ /測量)測量)柱塞總成長度柱塞總成長度1300/1300mm1300/1300mm柱塞處理方法柱塞處理方法ni-fe-sini-fe-si基粉末噴焊基粉末噴焊柱塞表面硬度柱塞表面硬度hrc55-58/hrc55-58hrc55-58/hrc55-58柱塞處理層

9、厚度柱塞處理層厚度0.25mm/0.25-0.27mm0.25mm/0.25-0.27mm閥球直徑(游動(dòng)閥球直徑(游動(dòng)/ /固定)固定)(83/95mm)/(83/95mm)(83/95mm)/(83/95mm)輔助功能輔助功能防氣、防止井斜影響防氣、防止井斜影響脫接器工作方式脫接器工作方式往復(fù)對接自鎖往復(fù)對接自鎖二、技術(shù)原理(二、技術(shù)原理(3)108108、120120、140mmsagd140mmsagd大排量泵技術(shù)參數(shù)表大排量泵技術(shù)參數(shù)表 脫接器采用自鎖式結(jié)構(gòu),由爪簧和鎖套構(gòu)成,釋放時(shí)脫接器采用自鎖式結(jié)構(gòu),由爪簧和鎖套構(gòu)成,釋放時(shí)由釋放接頭強(qiáng)制脫開。經(jīng)反復(fù)改進(jìn)完善,實(shí)現(xiàn)了對接輕松由釋放接

10、頭強(qiáng)制脫開。經(jīng)反復(fù)改進(jìn)完善,實(shí)現(xiàn)了對接輕松自如、可靠性明顯增強(qiáng),經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,效果良好。自如、可靠性明顯增強(qiáng),經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,效果良好。二、技術(shù)原理(二、技術(shù)原理(4) 脫接器脫接器二、技術(shù)原理(二、技術(shù)原理(5) 為解決為解決sagd油井磨損問題,研制了與其配套的高強(qiáng)度滑動(dòng)式抽油井磨損問題,研制了與其配套的高強(qiáng)度滑動(dòng)式抽油桿扶正器。扶正器采用了固體潤滑的工作原理,其表面涂有固體潤油桿扶正器。扶正器采用了固體潤滑的工作原理,其表面涂有固體潤滑層,隨著扶正器與油管的表面接觸,固體潤滑層將發(fā)生向油管壁的滑層,隨著扶正器與油管的表面接觸,固體潤滑層將發(fā)生向油管壁的遷移作用,從而使摩擦僅僅發(fā)生于固體潤滑層間

11、,避免了油管與抽油遷移作用,從而使摩擦僅僅發(fā)生于固體潤滑層間,避免了油管與抽油桿的磨損。桿的磨損。 滑動(dòng)式抽油桿扶正器示意圖1.1.杜杜84-84-興平興平1-11-1國產(chǎn)120sagd泵國產(chǎn)120sagd泵進(jìn)口120泵l7 7月月2828日日120120泵轉(zhuǎn)抽,日產(chǎn)泵轉(zhuǎn)抽,日產(chǎn)248m248m3 3/d/d,沖次,沖次minmin-1-1,泵效,泵效95%95%,工作,工作5050天后,桿脫檢天后,桿脫檢泵;泵;l9 9月月1616日換入進(jìn)口日換入進(jìn)口120120泵,泵,2 2個(gè)月中,進(jìn)口脫接器反復(fù)脫開,無法正常工作;個(gè)月中,進(jìn)口脫接器反復(fù)脫開,無法正常工作;l1111月月1414日再次換國

12、產(chǎn)日再次換國產(chǎn)120120泵,初期日產(chǎn)泵,初期日產(chǎn)277m277m3 3/d/d,沖次,沖次2.5min2.5min-1-1,泵效,泵效8585,后由于,后由于注汽量減少,產(chǎn)量保持至注汽量減少,產(chǎn)量保持至110110130 m130 m3 3/d/d,生產(chǎn)正常。,生產(chǎn)正常。三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況 20082008年年8 8月月4 4日,杜日,杜84-84-興平興平4545井所用進(jìn)口泵固定閥及柱塞脫扣,改用國產(chǎn)井所用進(jìn)口泵固定閥及柱塞脫扣,改用國產(chǎn)120 120 泵生產(chǎn),初期日產(chǎn)液泵生產(chǎn),初期日產(chǎn)液168m168m3 3/d/d,沖次,沖次1.5min1.5min-1-1,泵效,泵效8

13、686,生產(chǎn)至,生產(chǎn)至9 9月月9 9日沖次提高至日沖次提高至3.2min3.2min-1-1,日產(chǎn)液,日產(chǎn)液349m349m3 3/d/d,泵效,泵效8484。沖次沖次3.23.2三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況2.2.杜杜84-84-興平興平4545施工日期:施工日期:07-4-16試驗(yàn)泵徑:試驗(yàn)泵徑:120mm井斜:井斜:55泵掛:泵掛:1352m試驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證在中深層油井開試驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證在中深層油井開展展sagd舉升的可行性。舉升的可行性。3.沙平沙平1 1三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況沙平沙平1 1 井試驗(yàn)數(shù)據(jù)井試驗(yàn)數(shù)據(jù)序號(hào)序號(hào)最大載荷最大載荷最小載荷最小載荷電流電流沖次沖次沖程沖

14、程實(shí)際排量實(shí)際排量理論排量理論排量泵效泵效1183.833.1171/16028166260642181.224.8171/1622.038168264643186.827.1182/1652.518200325624181.122.4197/1792.528176327545188.220.3223/1943.01822239056.96188.526.0231/1733.02822239156.7與設(shè)計(jì)符合較好,說明在中深層油井中進(jìn)行與設(shè)計(jì)符合較好,說明在中深層油井中進(jìn)行sagdsagd舉升具有可行性。舉升具有可行性。試驗(yàn)前預(yù)測最大載荷為試驗(yàn)前預(yù)測最大載荷為186kn186kn,最小載荷為

15、最小載荷為32kn32kn,使用,使用25mmh25mmh級單級級單級抽油桿。抽油桿。三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況三、現(xiàn)場試驗(yàn)情況3.沙平沙平1 1四、結(jié)論四、結(jié)論(1)sagd(1)sagd高溫大排量泵形成了較完善的技術(shù)系列,高溫大排量泵形成了較完善的技術(shù)系列,所采用的結(jié)構(gòu)與工藝方式(泵筒處理、柱塞噴焊、所采用的結(jié)構(gòu)與工藝方式(泵筒處理、柱塞噴焊、間隙等級等)經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)表明能夠滿足間隙等級等)經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)表明能夠滿足sagdsagd井舉井舉升要求升要求(2)(2)配套的脫接器工作性能穩(wěn)定,現(xiàn)場試驗(yàn)表明,配套的脫接器工作性能穩(wěn)定,現(xiàn)場試驗(yàn)表明,能夠適應(yīng)能夠適應(yīng)sagdsagd井高溫、重載等工況條件。井高溫、重載等工況條件。四、結(jié)論四、結(jié)論( (3)3)高強(qiáng)度滑動(dòng)式

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