任力軍
抽油機是油田開采過程中非常重要的設備組成,對油田開采效率與開采質量提升有著直接影響。油田企業為進一步提高開采水平需要每間隔一段時間對抽油機井進行日常維護保養工作。當前階段,我國油田在進行機械采油過程中會使用非常多的抽油機,這樣就會產生非常嚴重的能源消耗,并且抽油機所消耗的電能能夠占到總用電量的一半以上,因此應該采取非常好的方法對其進行日常維護保養。近些年,越來越多的油田企業開始對抽油機進行節能較好操作,并且取得比較好的成績。由于抽油機井口漏失問題頻發,不僅導致抽油機井檢泵次數增多,給機采管理工作帶來許多困難,也造成井口設備污染,增加工人勞動量,加上漏失的污油對設備造成腐蝕,影響使用壽命,從而影響油田產量指標的完成。本文主要通過對日常抽油機管理中摸索的關于抽油機井口漏失常見問題進行淺析,找出問題產生的原因與處理措施,為抽油機現場管理提供可靠依據。
關鍵詞:抽油機 油田開采 機械采油
大部分油田都已進入高含水開發階段,油田綜合含水率達90%以上,這使得原油開采成本逐年增加,能耗形勢十分嚴峻。機械采油是油田生產的主要開采方式,目前使用最多最廣泛的為游梁式有桿泵采油系統,主要包括抽油機、抽油桿及抽油泵等設備組成,具有結構簡單、適應性強及經久耐用等優點。但近年來由于抽油機井口漏失問題導致采油成本上升,油田開發效益下降,因此如何采取有效措施杜絕抽油機井口漏失成為油田工作人員亟需解決的重要問題。
一、抽油機井口漏失問題的主要原因分析
通過對抽油泵工作過程與流體在井下管柱和井口流動過程的分析,提出了抽油機井口漏失產生的原因主要有光桿腐蝕磨損、盤根盒密封不嚴或磨損嚴重、光桿不對中形成偏磨、井口壓力過大等。
(一)光桿腐蝕磨損
光桿腐蝕,是由于原油中含有H2S、CO2、O2等多相流腐蝕介質,這些物質在較低的含量下就可以腐蝕光桿,加上光桿在井筒采出液液面上進行不停的往復運動,光桿材質發生塑性變形,從而造成光桿表面應力不集中而加快磨損程度。
(二)盤根盒密封不嚴或磨損嚴重
采油井口上部有盤根盒,起密封油管與光桿環形空間的作用。通常盤根盒密封不嚴,主要原因是由于盤根盒松、盤根損壞嚴重或老化引起的。油井采出液含水率高,光桿在填料表面做密實滑動摩擦時,缺少降低摩擦阻力、起潤滑作用的原油膜;井下采出液到達井口后的溫度明顯低于原油凝固點,使潤滑條件變差;填料的硬度大、彈性小,在光桿有徽凹坑缺陷時不能隨時密實,導致密封不嚴。
(三)光桿不對中形成偏磨
光桿偏磨是由于安裝過程中出現偏差、井口偏斜及基礎下沉等方面的原因,而導致光桿與井口不對中,造成偏磨。光桿偏磨問題不僅在很大程度上增加了光桿報廢數,而且由于光桿磨損加快導致盤根更換次數頻繁,從而影響原油產量,造成生產成本費用增加。在實際調查中發現,由于光桿偏磨而導致采油井口漏失數量約占總抽油機井數的1/5。
二、針對抽油機井口漏失問題采取相應的預防措施
為避免抽油機井口漏失問題的頻繁發生,應加大油田機采管理力度,除嚴格遵守抽油機的安裝調試、定期巡視檢查并緊固或更換盤根等操作規程,減少主觀因素導致井口漏失外,應對所發現的問題采取相應的預防措施:
(一)光桿腐蝕磨損的預防措施
抽油機光桿在腐蝕磨損后,出現腐蝕坑及表皮脫落現象,盤根加不住,原油外泄。通過光桿損壞部位的修復,可以解決這個問題,不但節約了成本,還減少了采油工的工作量。針對這種情況,主要從兩方面進行處理。一是加強日常維護保養,例如進行調防沖距等操作時,打卡子時盡量使用無痕卡子,而且操作后要搓凈光桿毛刺。二是通過光桿修復工具進行處理。光桿修復原理是,首先對腐蝕部位除油打磨清洗,利用白鋼焊條對破損部位進行焊補,然后用光桿修復器對修補區進行圓弧拋光,使破損部位修補后狀接近光桿標準圓度及光滑度。本技術關鍵在于①白鋼焊補質量致密②光桿拋光必須使用光桿修復器,保持修補面光滑及圓度③光桿修復后,必須保持井口對中。
(二)盤根盒密封不嚴或磨損嚴重的預防措施
盤根盒密封不嚴,其主要因素是盤根盒松,盤根磨損嚴重或盤根老化。對此,應采取針對性預防措施:①密封盒的改進。在密封盒下半部,加裝一個上口大于下口的小的錐形尼龍套,其高度是密封盒內圓高度的一半,即密封盒小壓蓋下到最深位置的終點。尼龍套的下孔內徑大于密封盒光桿孔內徑,形成臺階平面,以防止填料順斜面漏到井下。將小壓蓋上端面車制一個彈簧座殼,當光桿未誰做 損段沒去至密封盒內部時,填料受脹壓變形,驅動彈簧壓縮,釋放光桿脹緊填料的能量。②密封填料的改進。將橡膠密封填料的外形做成圓柱狀,繞光桿盤旋壓裝在密封盒內,密封盒小壓蓋施加壓力給密封填料,填料受力變形向兩側脹擠變成方形,住在了一定的彈性能量,填料磨損的同時也在釋放自身能量,使填料具有驅動密封性。
(三)光桿不對中形成偏磨的處理
偏磨問題最常出現在抽油機的抽油桿上,如果出現了嚴重的偏磨問題,則會使得驢頭的上下運動受到嚴重的阻礙,進而出現異常的聲響,因此,工作人員主要可以通過聽的方式排查抽油機是否出現了偏磨問題,如果發現偏磨問題,則需要對抽油桿進行嚴格的檢查,偏磨嚴重時需要對其進行更換,同時,為了防止出現該種問題,也需要在井口安裝專門的扶正器,以便抽油桿可以正對井口中心,防止抽油桿出現偏磨問題。
三、結論
針對抽油機井口難治理的問題,分別從光桿腐蝕磨損、盤根密封不嚴、光桿偏磨三大方面形成“組合拳”式的改進。有效減少了井口密封盒和光桿更換次數,提高了光桿使用壽命,降低了工人的勞動強度,減少了環境污染的危害,對提高抽油機的現場管理水平具有重要意義。