油田井下作业改进型活页式打捞筒的研制与应用

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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油田井下作业改进型活页式打捞筒的研制与应用

张庆吉

大庆油田第二采油厂作业大队

摘要:目前油田生产实践已经进入中后期,随着原油含水率逐渐增高,原油中的胶质、沥青质、蜡质也逐渐增加。在打捞Φ28mm插接杆作业施工中,活页捞筒的活页粘在筒体内壁无法回位,在正、反洗均无效的情况下,起出后捞空检查活页依旧粘在捞筒筒体内壁,致使增加施工队打捞实效,因此本文针对常规抽油杆活页捞筒的改进实现结蜡严重井打捞简单化进行探讨。

关键词:结蜡严重活页式侧孔打捞

在油田维护井日常施工时,施工现场经常出已经起出部分偏磨杆柱后,发生原井油管柱拔断或拔脱现象,造成鱼顶为不同规范的抽油杆露出油管外且贴在套管壁上,由于套管内壁石油中含蜡、胶质及沥青质严重,使用常规抽油杆翻板捞筒在打捞过程中造成一定的打捞困难,即使进行套管刮蜡,因为抽油杆贴在套管壁一侧,需要考虑刮蜡过程中对鱼顶造成损坏,刮蜡深度不够便不能全部取净井内油蜡,致使抽油杆进入捞筒内翻板无法回位,造成打捞失败。

一、常规打捞的现状和原因分析

1.1常规打捞的现状

目前,以井下落物为Φ19mm、Φ22mm、Φ25mm带接箍的抽油杆为例,施工现场经常使用活页式抽油杆捞筒进行打捞,在常规的理想状态下,通过活页结构的作用,可以实现对Φ19mm、Φ22mm、Φ25mm带接箍的抽油杆的成功捞获,即打捞深度较浅,或套管内壁无严重油蜡状态下,实现有效打捞。没有打捞抽油杆杆体为Φ28mm带接箍及台肩的活页捞筒,采用常规捞筒进行打捞管柱,又因杆上有扶正器无法打捞,因此将活页开口加宽至28.5mm即可实现先打捞杆柱再打捞管柱的常规方法。

1.2常规打捞失效的原因分析

使用常规的活页捞筒经常打捞失效,主要原因石油中含蜡、胶质及沥青质,它将活页粘在筒体内壁,因蜡、胶质及沥青质熔点较高,如果套管进行刮蜡,其一在热循环洗井过程中热量损失,使用再高的水温洗井也无法将其融化完全剔除,致使活页被油蜡挤住而无法回落还原,无法完成落物捞实。这就是常规作业打捞经常失效的根本原因。

二、改进型活页式打捞筒的研究制作与现场应用

2.1、改进型活页式打捞筒的理论分析

洗井液不能直接对含蜡、胶质及沥青质的石油进行冲洗,那么再高的水温也无法将其融化,如果洗井液直接可以冲洗活页与筒体内壁之间的油蜡,那么很大的可能将捞筒内原油蜡质洗出,增加打捞成功率。

2.2、改进型活页式打捞筒的结构组成

改进型活页式打捞筒主要由上接头、捞筒本体、筒体侧孔、改制后活页、引鞋组成。上接头为Φ62mm油管扣型,可以与油管短接连接;套筒本体使用原有捞筒结构,并在适当侧面位置开12个侧孔;活页进行强度加强,配置高强度弹簧;引鞋结构的加入,可以有效将井下引入工具。

2.3、改进型活页式打捞筒的工作原理

工作原理是在原活页捞筒外壁进行打孔,使热洗井过程中热水定向冲洗,通过开在捞筒侧面的12个侧孔,洗井液直接冲洗在活页使之回位,上提即可捞出落物,从而解决打捞杆柱作业施工中,活页粘在捞筒内部无法回位捞出落物的问题。

2.4改进型活页式打捞筒的制作过程

改进型活页式打捞筒研制:开孔:在对应活页上部捞筒侧面每隔4cm开一个直径为Φ10mm将的孔,每排3个共4排共12个孔。活页改制:将原25.5mm活页开口打磨增加到28.5mm(目前我单位工具车间没有Φ28mm活页式抽油杆打捞筒),将活页安装弹簧开口由15mm打磨增加到28mm并改装强力弹簧增加弹力。

2.5、改进型活页式打捞筒的使用方法及注意事项

2.5.1使用方法:将工具连在最后一根打捞油管上,正常下入管柱至鱼顶上2米处,缓慢下放至最大方入,上提钻具观察悬重变化判断是否捞住抽油杆,如果捞空打捞钻具下至可打捞最大深度,判断抽油杆进入捞筒内,连接热洗车进行反洗井,洗井时可通过活页上部捞筒侧面开的4排12个孔让洗井液直接作用在活页与捞筒内壁之间,通通过洗井液将活页与捞筒内壁之间的油蜡洗出,再通过活页自重与弹簧双重作用下使活页回位从而捞出杆柱。

2.5.2注意事项:改进型活页式打捞筒在下井前要认真检查各部件的完好情况、改进后活页的开关灵活性能、各个组成部件连接的紧固性(各组成部件连接紧固才能确保12个侧孔的中部轴线对准活页的中部轴线,保证12个侧孔有效起到作用)、用高压蒸汽将12个侧孔清理干净。使用后,将工具拆解,对各组成配件进行清洗保养,检查不合格的部件,进行修复、更换,经地面模拟实验合格后,才可继续下井使用。

2.6改进型活页式打捞筒的打捞范围

研制的工具活页开口加大后即可捞Φ28mm带接箍或台肩的杆类落物,还可以打捞Φ25mm、Φ22mm、Φ19mm、Φ16mm带接箍或台肩的杆类落物。

2.7、改进型活页式打捞筒的现场应用

通过研究制作后的改进型活页式打捞筒,针对不同落井抽油杆在井内结构特点,今年共在多口井中采用了所确定的处理打捞方法,实践证明此方法可行实用,并且能够常规翻板捞筒工具打捞失败修井工作要求,处理打捞修井成功率提高了2.5个百分点,平均单井缩短施工周期1.5天。因此提高了修井成功率,缩短修井施工周期。

2.8、改进型活页式打捞筒带来的一些效益

2.8.1在2017年5月20日施工南2-1-丙42井,该井属于常关井,已关井7年之久,目前井内结蜡情况严重(属于蜡卡处理井),进行常规活页式打捞筒打捞2次,均未成功。下入改进型活页式打捞筒,结合热洗车120℃热水反循环洗井后,落井抽油杆成功引入工具,提升负荷明显增大,一次打捞成功。此井仅施工周期就节省了2天,按一天1.6万产值计算,可带来直接经济效益3.2万元。

2.8.2在2018年3月13日,作业施工南2-丁60-P216、南2-1-丙42等8口结蜡严重井,下入改进型活页式打捞筒,结合热洗车120℃热水反循环洗井进行打捞,均获得一次打捞成功。累计直接经济效益12.6万元。

2.8.3改进型活页式打捞筒在多口结蜡严重井打捞操作中的应用,有效解决了结蜡对打捞的影响,实现打捞成功率100%,消减了井内结蜡对作业施工的安全风险,很大程度上减轻了施工操作人员的劳动强度。

2.8.4改进型活页式打捞筒的使用,降低了作业风险,减少了劳动强度,带来了很好的社会效益;缩短了施工周期,节省了作业费用,已经累计直接经济效益达15.8万元,带来了很大的经济效益空间。

三、改进型活页式打捞筒的应用前景

针对目前结蜡井逐渐增多突出的问题,打捞抽油杆是一项较为复杂的工作,因为露出的短杆过长,单靠几种处理方法是远远不够,必须针对鱼顶的在套管内不同类型、材质、井下技术状况等具体情况,选用或研制一系列的打捞、磨铣工具,并且制定出科学合理的修井工艺技术方法。在处理打捞时必须考虑捞出落物的完整性,避免落物鱼顶出现非标准形状,它可以减少不必要事故的发生。虽然我们使用了多种不同类型的工具及辅助设备近20多种,这些工具及设备以在修井打捞处理过程中得到验证,并取得了较好的效果,但是近两年来在蜡卡井及杆管偏磨情况同时存在情况下,施工难度增加,造成施工周期长,影响各采油厂原油产量。

对于常规作业队处理简单打捞时,要积极与专业修井队和上级业务部门配合,针对不同类型的落物损坏特点,共同制定科学合理的处理打捞措施,并且要利用经过实践检验所确定的处理打捞方法,它会使打捞处理工作有复杂变得相对简单,由此达到缩短修井时间,降低修井成本,拓宽和完善修井工艺技术方法。

四、得出以下的几点结论

3.1.改进型活页式打捞筒可以依据现场实际情况,在现场就可进行加工配备,其结构合理,易于加工,使用便捷,便于推广。

3.2.改进型活页式打捞筒打捞操作过程简单,不需要进行专业的培训,施工现场基层员工就可独立熟练操作。

3.3改进型活页式打捞筒的弹簧改进后,具有很好的弹性性能,能够有效避免结蜡严重造成活页难以复位造成的无效打捞。

3.4改进型活页式打捞筒的技术关键在于捞筒侧面开的12个侧孔,在多口井配合热洗车120℃热水反循环洗井进行打捞,实现打捞成功率100%,具有很好的推广价值。

参考文献:

1、石油工业出版社出版万仁溥罗英俊主编采油技术手册第五分册修井工具与技术

2、石油工业出版社出版吕瑞典编写油气开采井下作业及工具