流線型無磁防漏固定凡爾總成的研究與應用

摘 要：抽油泵凡爾漏失是影響油井產量和抽油泵壽命的主要因素，據近兩年的統計，我廠每年因泵漏而檢泵的井次約占檢泵井次的一半，嚴重影響了我廠的經濟效益，經過對漏失泵的解剖分析，發現固定凡爾座的密封面刺漏現象嚴重，針對此問題，我們提出了無磁防漏固定凡爾總成技術，該技術的應用可以有效減少油井的檢泵次數，提高油井一泵到底率，避免了由于泵漏失而錯失了油井最佳生產期，提高油井產量。該技術安裝簡便，并適用于直徑和斜井，也適用老井和側鉆井，具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：抽油泵；凡爾；無磁；刺漏

1 前言

錦州采油廠目前有采油井總井2552口，目前開井總數在1630口左右，井口平均日產油2730噸左右，平均單井日產油1.6噸。而據初步統計，廠作業井次每年均在3000井次以上。而其中檢泵井次約占全井次的五分之一左右，而據初步統計，每年因泵漏而檢泵的井次約檢泵井次的一半，平均單井日產油1.8噸（去掉供液差和其他，日產油會更高，其他里包螺桿泵轉抽、復產等）。

2 凡爾漏失的危害

泵漏是影響油井產量和抽油泵壽命的主要因素，不容忽視，作業后，生產不長時間就因為固定凡爾漏失使產量迅速下降，已影響到了油井的正常生產，嚴重影響了油田的開發效益。根據上述實際情況，我室人員制定出措施方案，并負責現場施工及資料收集、整理等工作，確定如下目標值：

2.1 安裝流線型無磁防漏固定凡爾總成全年增產原油1050噸以上

2.2 油井檢泵周期延長50天以上

2.3 采用無磁防漏固定凡爾總成有效率95%以上

3 技術攻關

經過漏失抽油泵解剖分析，發現固定凡爾座的密封面刺漏現象嚴重，有的即使不嚴重，地面真空度實驗也遠遠達不到要求。

3.1 抽油泵漏失原因分析

3.1.1 抽油泵普通固定凡爾在井下工作時，由于地磁性的影響或油井使用過強磁防蠟器、強磁打撈工具等，凡爾的密封表面容易吸附著金屬鐵屑（金屬鐵屑主要是工作時抽油桿與油管磨損和作業起下油管時與套管磨損所產生），使抽油泵固定凡爾關閉不嚴，漏失嚴重，氣（稠油熱采井主要是水蒸氣）大井或高排量井容易刺壞凡爾；見圖1

3.1.2 對于普通材質固定凡爾，硬度低，遇到高含砂井，固定凡爾關閉時，由于砂粒在密封面上，除密封不好外，頻繁開啟、關閉，密封面容易損壞，加劇了漏失和刺漏；

3.1.3 普通材質固定凡爾耐磨腐蝕性差，在含腐蝕性介質的油井中會因腐蝕而損壞。

3.2 無磁合金固定凡爾總成的研究

3.2.1 采用無磁合金固定凡爾。由于無磁合金固定凡爾與普通材質固定凡爾比硬度高耐腐蝕，與普通合金固定凡爾比硬度基本相同，但是抗彎強度、沖擊韌性和耐腐蝕性高（物理力學性能對比見表1）最主要的是無磁合金固定凡爾沒有磁性和吸磁性，能顯著降低或克服磨損、刺壞而引起的漏失，延長抽油泵的高產期和穩產期，提高了抽油泵的經濟效益。

3.2.2 固定凡爾系統采用流線型結構。由于固定凡爾系統結構本身不合理，延續四孔式蘇式固定凡爾罩結構，進液時，液流阻力大，凡爾球起跳高度、油流通道面積等都不盡合理，嚴重影響著泵的充滿系數。所以，特將固定凡爾系數設計成流線型結構（見圖2），固定凡爾罩采用了三個梅花瓣導向筋流線型凡爾罩結構，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構，以減小液流進泵阻力，提高了泵的充滿系數。另外，導向筋可以扶正固定凡爾球，適合于在斜井中應用。

4 現場應用

經現場的試驗，見到了顯著的效果，實施井中沒有發現固定凡爾刺漏現象，穩產期明顯延長，以錦7-40-38井為例：該井是一口每年因泵漏檢泵超過3次的油井，平均檢泵周期91天，一般正常生產三個月左右產液量即大幅下降，油井減產非常嚴重，每一次檢泵周期將少產油100噸以上，每年少產油達300噸以上，多花作業費達10萬元以上。2012年4月20日該井下泵是采用無磁防漏固定凡爾總成，上下接2寸半變口，直接接在泵下邊，實施后檢泵周期延長至目前的210天，產量保持穩定。以下是典型井措施前后的產量和檢泵周期曲線對比。

5 經濟效益評價

截止2012年底該項技術已應用35井次，一些因泵漏而頻繁檢泵的油井得到有效治理，如錦16-20-42側井檢泵周期由92天延長至目前的163天，錦7-40-38檢泵周期由91天延長至目前的210天、錦16-20-104井由105天延長到目前的112天、截止到2011年12月統計，因減少作業直接增油1090噸。檢泵作業搬上及工具投入資金是76.6010萬元，創效163.199萬元

創經濟效益為：

已創經濟效益E=（原油價格-操作成本）×增油量-投入資金

=（3000元/t-800元/t）×1090t-766010元

=163.199×104元

式中-原油價格3000元/t；操作成本800元/t；投資76.6010×104元；增油量1090t

6 效果分析及建議

該技術的應用可以有效減少油井的檢泵次數，提高油井一泵到底率，避免了由于泵漏失而錯失了油井最佳生產期，提高了油井產量。下一步建議對抽油桿偏磨嚴重的錦150塊油井實施無磁防漏固定凡爾總成，減少鐵屑對凡爾的損壞；建議對錦16塊高液量油井實施無磁防漏固定凡爾總成，降低水力切割作用及腐蝕性對凡爾的損害。

參考文獻

[1]劉俊榮.遼河油田開發技術座談會文集[M].北京：石油工業出版社，2002.

[2]陶延令.采油技術問答匯編[M].北京：石油工業出版社，1998.

[3]孫虎元等.RM-1型海洋腐蝕檢查機器人.渤海灣油氣勘探開發工程技術論文集（第九集）[M].北京：中國石化出版社，2004.

[4]高蔭桐.采油工程[M].北京：石油工業出版社，1989.