流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾技術(shù)應(yīng)用

邵占輝

(中油遼河油田公司鉆采工藝研究院，遼寧盤(pán)錦 124010)

小洼油田是稠油熱采區(qū)塊，部分油井因抽油泵凡爾漏失影響到油井產(chǎn)量和抽油泵的使用壽命。經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，小洼油田每年檢泵約300井次，其中有108井次為泵漏造成的檢泵作業(yè)，約占36%。油井泵漏生產(chǎn)上主要表現(xiàn)為下泵生產(chǎn)一段時(shí)間后發(fā)生固定凡爾漏失、泵效降低、產(chǎn)量下降，影響到油井的正常生產(chǎn)和油田開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查分析，造成固定凡爾漏失的主要原因是固定凡爾內(nèi)有砂、雜質(zhì)或被液流刺漏后關(guān)閉不嚴(yán)。尤其是近幾年小洼油田發(fā)現(xiàn)油井含有硫化氫，硫化氫的腐蝕對(duì)泵效也產(chǎn)生一定的影響。為解決泵漏問(wèn)題，提高油井泵效和產(chǎn)量，在小洼油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用了流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾，措施后油井穩(wěn)產(chǎn)期明顯延長(zhǎng)，見(jiàn)到了較好的增產(chǎn)效果。

1 抽油泵漏失原因分析

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)漏失抽油泵解剖發(fā)現(xiàn)，固定凡爾座內(nèi)有砂或雜質(zhì)，有的球座密封面刺漏現(xiàn)象嚴(yán)重，有的即使不嚴(yán)重，地面真空度實(shí)驗(yàn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。造成抽油泵漏失原因主要有以下三點(diǎn):

1)抽油泵普通固定凡爾或硬質(zhì)合金固定凡爾本身具有磁性或吸磁性，在井下工作時(shí)，由于地磁性的影響或油井使用過(guò)強(qiáng)磁防蠟器、強(qiáng)磁打撈工具等，凡爾的密封表面容易附著管桿磨損所產(chǎn)生的金屬鐵屑，使抽油泵固定凡爾關(guān)閉不嚴(yán)，漏失嚴(yán)重，氣大井或大排量井容易刺壞凡爾，造成頻繁作業(yè)檢泵。

2)對(duì)于普通材質(zhì)固定凡爾硬度低，遇到高含砂井，固定凡爾關(guān)閉時(shí)，由于砂粒墊在密封面上，除密封不好外，頻繁開(kāi)啟、關(guān)閉，密封面容易損壞，加劇了漏失和刺壞現(xiàn)象。

3)普通材質(zhì)固定凡爾耐腐蝕性差，在含腐蝕性介質(zhì)的油井中會(huì)因腐蝕而損壞球座，造成固定凡爾關(guān)閉不嚴(yán)。

2 流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾技術(shù)

2.1 技術(shù)原理及特點(diǎn)

2.1.1 采用無(wú)磁硬質(zhì)合金固定凡爾

常用固定凡爾的材質(zhì)的物理性質(zhì)對(duì)比見(jiàn)表1。無(wú)磁硬質(zhì)合金固定凡爾與普通材質(zhì)固定凡爾相比，硬度高、耐腐蝕;與普通硬質(zhì)合金固定凡爾相比，硬度基本相同，但抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和耐腐蝕性高。最主要的是無(wú)磁硬質(zhì)合金固定凡爾沒(méi)有磁性和吸磁性，能顯著降低或克服磨損、刺壞而引起的漏失問(wèn)題，提高了泵效，延長(zhǎng)了抽油泵的使用壽命。

表1 物理力學(xué)性能對(duì)比

2.1.2 固定凡爾系統(tǒng)采用流線型結(jié)構(gòu)

一般固定凡爾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身不合理，延續(xù)四孔式蘇式固定凡爾罩結(jié)構(gòu)，進(jìn)液時(shí)，液流阻力大，凡爾球起跳高度、油流通道面積等都不盡合理，嚴(yán)重影響泵的充滿系數(shù)，而無(wú)磁閥防漏固定凡爾系統(tǒng)采用流線型結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1。固定凡爾罩采用了三個(gè)梅花瓣和導(dǎo)向筋流線型結(jié)構(gòu)，固定凡爾座與下接頭之間的直徑突變改為直徑緩慢變化的流線型結(jié)構(gòu)，以減小液體進(jìn)泵阻力，提高了泵的充滿系數(shù)。另外，導(dǎo)向筋可以扶正固定凡爾球，適于在斜井中應(yīng)用。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾與同類產(chǎn)品相比，其技術(shù)特點(diǎn)有:1)增加了材質(zhì)的硬度、沖擊韌性和耐腐蝕性，提高了固定凡爾抗流體沖刷和抗腐蝕性能，減少泵漏的發(fā)生。2)能顯著降低或克服磨損、刺壞而引起的漏失問(wèn)題，提高泵效，延長(zhǎng)抽油泵使用壽命。3)采用梅花瓣、導(dǎo)向筋流線型凡爾罩結(jié)構(gòu)，有效地減小了液體進(jìn)泵阻力，提高了泵的充滿系數(shù)。4)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用簡(jiǎn)便，可直接連接在原泵的固定閥下即可，不增加操作成本。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

3.1 應(yīng)用效果

流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾技術(shù)在小洼油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用50井次，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，該技術(shù)成熟，閥組硬度高、耐沖刷、耐腐蝕性能好，降低或克服因磨損或刺壞而引起的泵漏失問(wèn)題，提高了泵效，增加了油井產(chǎn)量，延長(zhǎng)了檢泵周期。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中對(duì)措施后的檢泵井進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾有磨損或刺漏現(xiàn)象。

項(xiàng)目投入資金7.5×104元，泵效提高了4.6%，減少檢泵作業(yè)11.9井次，措施有效率達(dá)到90%，日產(chǎn)油水平達(dá)104 t。與措施前對(duì)比，平均單井檢泵周期延長(zhǎng)17.3 d，平均單井日產(chǎn)液量增加2.57 m3，平均單井日產(chǎn)油量增加 0.51 t，累計(jì)增產(chǎn)原油1 403.2 t，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 224.2 ×104元，投入產(chǎn)出比達(dá)1∶30.9。

3.2 典型井例

洼8-4井2012年3月27日注汽后下泵生產(chǎn)，采油曲線見(jiàn)圖2。6月13日液降，檢泵原因是泵漏，現(xiàn)場(chǎng)檢查固定凡爾座有刺漏痕跡，致使抽油泵固定凡爾關(guān)閉不嚴(yán)，漏失嚴(yán)重。該井本次檢泵周期為79.2 d，泵效由初期的73.7%逐漸下降到45.5%，后關(guān)井。

6月16日洼8-4井下入流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾后開(kāi)井生產(chǎn)，到12月31日該井已連續(xù)正常生產(chǎn)192 d，開(kāi)井初期泵效為50.8%，目前為59.1%，與措施前對(duì)比，檢泵周期延長(zhǎng)了2.4倍，累計(jì)生產(chǎn)原油 326.4 t，增產(chǎn)原油 136.3 t，目前日產(chǎn)液量 11.2 m3，日產(chǎn)油 2.7 t，見(jiàn)到了較好的穩(wěn)產(chǎn)效果。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1)小洼油田現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用表明，流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾硬度高、抗流體沖刷和抗腐蝕，減少了檢泵作業(yè)井次，延長(zhǎng)了油井檢泵周期，提高了泵效，增加了油井產(chǎn)量，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2)流線型無(wú)磁閥防漏固定凡爾技術(shù)先進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方便，不增加操作成本，具有投入少、產(chǎn)出高的特點(diǎn)，值得繼續(xù)推廣應(yīng)用。

［1］ 吳奇.井下作業(yè)工程師手冊(cè)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，2002.

［2］ 馬強(qiáng).洼38塊沙三段低阻油層識(shí)別［J］.江漢石油科技，2011，21(2):31－34.

［3］ 馬強(qiáng)，靳軍.淺析修井作業(yè)做好一次井控的方法［J］.北京石油管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，19(3):43－45.