关键词:勘探开发,油气藏,抽汲求产,钢丝绳,分子链,聚合物,流体性质,抽汲胶筒,观察孔,沉没度。
引言:在石油勘探开发中,试油的抽汲是一个重要环节,随着大量低产能、低渗透油层的比例逐渐增大,在求产工艺中的抽汲工作更是任务逐步艰巨,在整体施工过程中,最易磨损配件就是抽汲胶筒,胶筒损坏经常影响施工进度,所以减少胶筒损坏程度的频次及有效解决发生的问题意义至关重大。
一、抽汲胶筒损坏的原因分析
1.胶筒损坏的状态:
(1)胶筒外径缩小、磨偏。
(2)胶筒脱落。
[1] 胶筒部分脱落。
[2] 胶筒整体脱落。
2.胶筒损坏的原因:
(1)施工操作人员
[1] 操作人员未按规定擅自延长胶筒更换周期。
[2] 操作人员在操作过程中设备运转不够平稳,存在猛刹猛放的现象。
[3] 操作人员在上提过程中未按规定速度上提,速度过快。
[4] 抽汲胶筒进入液面沉没度过大,导致胶筒承压过高。
[5] 抽汲钢丝绳滚筒缠绕不齐。
(2)施工准备工作
[1] 井架调校精度不够,导致抽汲时胶筒磨偏。
[2] 油管内壁不够清洁,有杂物,导致胶筒意外磨损或卡滞。
(3)抽汲井地质层及特殊特性
[1] 抽汲井地质层吐砂严重,导致了胶筒磨损、脱落或卡死。
[2] 井内流体温度过高,导致胶筒整体强度降低,加快损坏。
(4)胶筒本体
[1] 胶筒的胶皮与本体骨架结合不好,质量原因造成胶皮损坏。橡胶与金属的胶结,要做好金属表面的脱脂、清洁工作,甚至要进行打毛或化学处理。
[2] 胶皮的成份配方不符合要求。橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性,在很小的外力下能产生较大形变。除去外力后能恢复原来形状。抽汲胶筒要增加抻拉强度和抗撕裂强度必须增加补强性能,当粒径相同时,高结构碳黑对非结晶橡胶的补强作用大。这样才能够保证抽汲胶筒有足够的强度能适应工况需求。
[3] 胶筒保存时间过长,氧化反应导致胶皮整体特性发生改变。橡胶长期和氧接触,由于受内、外界综合作用而引起橡胶物理、化学和机械性能的逐步改变。氧能在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应,它的分子链发生断裂或过度交联,导致胶筒的性能发生改变。
[4]胶筒存储环境不当。胶筒在出厂、运输、存放的过程中,由于机械应力的反复作用,会导致橡胶分子链断裂生成游离荃,引发氧化链反应,导致胶筒发生隐性龟裂或开裂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果胶筒存放在空气潮湿或经常雨淋的环境下,由于橡胶中的水溶物质和亲水基团等成分被水抽提溶解,这种由于水解和吸收等原因造成的胶筒变性经常发生。
二、胶筒损坏的解决方案
1.胶筒磨损过度解决方案:
[1] 现场操作人员遵守操作规程,平稳操作,定周期更换胶筒。
[2] 井架天车、防喷盒、井口成一条直线,防止胶筒磨损不均。
2.胶筒损坏解决方案:
[1] 操作人员控制好钢丝绳上提速度。
[2] 抽汲沉没度不宜超过300m,对初期求产时要逐步加深深度。
[3] 对于吐砂层,要适当延长抽汲周期,必要时要沉砂观察。
[4] 对于井温过高的抽汲井,要更换相符的胶筒,减少抽汲速度及深度,加快更换胶筒的周期。
3.针对胶筒落井导致无法正常抽汲的解决方案:
对于抽汲胶筒脱落现象,可采用打捞筒进行打捞及疏通。
二、认识打捞筒
适用范围:油管内径62mm。
1.打捞筒的结构:上接头、筒体、观察孔、切割引斜、内锚齿。
[1] 上接头(28mm)负责加重杆与打捞筒的连接。
[2] 筒体外径(60mm)、内径(52mm)、长度(400mm)。
[3] 观察孔(14mm)、相位角(30°)
[4] 切割引斜(45°)、引斜内切(30°)
[5] 内锚齿(8mm)、长度(10mm—15mm)倾斜角度(30°--45°)相位角(30°)
2.整体钢材选用:含碳量在0.7%--1.65%、含钨量5.5%--19%、常规井温下硬度保持在HRC60以上
3.打捞筒的工作原理:
抽汲时,该装置通过上接头悬挂在加重杆底部,依靠加重杆及钢丝绳自重垂直下放,打捞筒开刃部分将井内掉落胶皮切割后进入捞筒内部,通过捞筒内锚齿将胶皮碎屑收集并勾住,实现打捞目的。通过捞筒本体观察孔,可观察捞获胶皮情况,同时也便于捞筒胶皮取出。
4.现场应用:
抽汲胶皮打捞筒在苏1014、苏46-1等井的现场应用中,解决了在抽汲过程中由于地层出砂,产量高等原因造成的抽汲胶皮落井,打捞胶皮一次性成功率在90%以上,完全能有效地保证抽汲工作的顺利进行。
5.经济效益及社会效益:
[1] 该装置实用性强、成本低、易于加工制作。
[2] 由于该工序是与抽汲作业同步进行的,所以减少了多余工作量,降低了员工劳动强度。
[3] 杜绝了因抽汲胶筒落井导致的抽汲工作被迫终止而造成的返工损失,取得很大的经济利益。
[4] 为施工节省了时间,保障了正常的施工进度。
[5] 减少了抽汲过程中由于遇阻造成钢丝绳打纽对员工造成的伤害。
6.前景预测:
该打捞装置由于结构简单,操作方便,打捞成功率高,已在大庆油田试油试采分公司全部推广应用,完全解决了胶皮落井无法抽汲的难题,应用前景很好。
四、结论
抽汲工作能否做好会直接影响到油、气的勘探开发工作,试油的工作是寻找油气藏并正确评价油气藏。在油、、水井勘探开发中,因为一个抽汲求产环节会影响到试油资料的准确性,会导致对地层流体的性质、产能计算并不准确,进而造成对一口井乃至整个区域地层的错误评估。
五、结束语
综上所述可得出,所有人为的因素完全可以避免,只要在工作中善于及早地发现问题并能及时解决问题,才能保证工作的圆满并顺利完成。
论文作者:孙昇智1, 任法德2, 梁涛2, 李彪2, 薛涛3
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
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