螺杆泵井下结构改进课件.ppt

1、中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂螺杆泵井下结构改进中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂汇报内容汇报内容8 制定对策制定对策9 对策实施对策实施10 效果检查效果检查11 巩固措施巩固措施12 下步打算下步打算2 2 活动计划活动计划3 选题理由选题理由4 现状调查现状调查5 确定目标确定目标 6 原因分析原因分析1 小组概况小组概况7 要因确认要因确认 前前 言言中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂1）螺杆泵采油具有节能、降耗、适应粘度范围广的特点，采油二厂自2006年在部分浅井开始试用可洗井空心螺杆泵。2）使用初期效果良好，生产较短时间后出现高动液面、低泵效、低产液量的现象。据此采油二厂

2、油田工艺研究所成立了“螺杆泵井下结构改进”小组。问题井特点：问题井特点：v 所占总井数比例大。v 高沉没度、低产液量。v 下泵后正常生产时间很短。前言中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂课题名称课题名称:螺杆泵井下结构改进螺杆泵井下结构改进课题编号：课题编号：000103-2008-071建组日期：建组日期：2008年2月12日课题建立日期：课题建立日期：2008年2月16日活动时间：活动时间：2008年2月-12月活动次数：活动次数：10次基本知识取证率：基本知识取证率：100%小组活动介绍活动方式：活动方式：分工负责 集中活动 1次/月小组类型小组类型：现场型平均年龄：平均年龄：33岁资料

3、整理：资料整理：余勇一、小组概况中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂小组成员介绍姓姓 名名性别性别文化文化程度程度职称职称组内组内分工分工张志超张志超 男本科助 工总负责吴永峰吴永峰男本科工程师技术指导刘洪林刘洪林 男本科助 工资料收集余勇余勇男本科助 工协助负责赵晓芸赵晓芸 女大专助 工协助负责苟群仙苟群仙 女中专助 工现场实施邱争科邱争科男本科助 工组织实施胡洪林胡洪林男中专助 工现场实施贾鹏贾鹏男本科助 工现场实施传平传平男本科工程师协助负责中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂活活动动计计划划表表活动原则活动原则确保质量确保质量 安全第一安全第一20082008年年2 23 3月月选择课

4、题选择课题 现状调查现状调查设定目标设定目标20082008年年7 71010月月对策实施对策实施 20082008年年1212月月 评价阶段评价阶段年终总结年终总结20082008年年1111月月验证阶段验证阶段 检查效果检查效果20082008年年 4-6 4-6 月月分析原因分析原因确定主因确定主因制定对策制定对策二、小组活动计划中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂三、选题理由 螺杆泵是一种节能、投资少、适应粘度范围广的采油设备，自2006年在六中区应用取得了良好的效果，但在生产过程中也暴露出一些问题。部分油井下螺杆泵后初期产量高，生产短时间后，产液量下降明显，泵效降低，如左图。中国石油

5、中国石油新疆油田公司采油二厂 低泵效井虽然泵效降低，但动液面升高，甚至部分井出现动液面在井口、套出油，但产液量低、泵效低的现象，如下图。中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂螺杆泵井生产情况调查螺杆泵井生产情况调查结论结论 从饼分图可以看出在运行从饼分图可以看出在运行螺杆泵井低泵效井（泵效螺杆泵井低泵效井（泵效30%）所占比例大。）所占比例大。泵效泵效30%的螺杆泵井的螺杆泵井19%泵效介于泵效介于50%-70%48%14%泵效泵效70%的螺杆泵的螺杆泵井井19%泵效介于泵效介于30%-50%正常螺杆泵井泵效分布图四、现状调查中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂井号井号日产量日产量(t/d)(t

6、/d)测试情况（测试情况（m）下泵初期产下泵初期产量量下泵下泵30天后产天后产量量沉没度沉没度动液面动液面泵效泵效T6003T60038.38.31.11.1403.7403.70 013.00%13.00%T6070T60708.58.50.30.3383.45383.450 03.40%3.40%T6103T61037.97.91.71.7428.45428.450 020.00%20.00%典型问题井生产情况一览表动液面在井口，但泵效低动液面在井口，但泵效低低泵效井问题调查中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂井号井号套压（套压（MPa）回压回压（MPa）憋泵时间憋泵时间(min)压力压力

7、变化变化电流电流变化变化电电压压变变化化泵车打压泵车打压（MPa）泵车停泵车停后后压力变压力变化化套压套压T61030.60.5510不变不变不变不变不不变变6下降下降上升上升T60700.40.610不变不变不变不变不不变变6下降下降上升上升T60030.50.610不变不变不变不变不不变变6下降下降上升上升典型问题井试验参数统计表根据试验井憋泵、泵车打压情况分析，井下管柱存在严重漏失 3口低泵效井提泵后发现螺杆泵转子洗井阀阀球被蜡、垢等杂质卡住，证明井下管柱的漏失为洗井阀处产生的。低泵效井试验分析中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂 3口低泵效井在下泵初期都进行过压裂正常措施，从表中可以看

8、出：3口井在下泵初期有一定的自喷能力。井号井号压裂日期压裂日期下泵日期下泵日期下泵初期测试下泵初期测试套压（套压（Mpa）动液面（动液面（m）T60032007.8.32007.8.171.860T61032007.7.102007.8.191.648T60702007.8.12007.8.241.9121低泵效井问题调查中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂 综合以上分析确认螺杆泵洗井阀产生漏失的过程如下：经增产措施或刚转抽的油井在螺杆泵的抽吸作用下，有一定的自喷能力，由于洗井阀的开启压力太小（0.1MPa），下泵后阀球底部压力大于上部压力，在压差作用下洗井阀被顶开。当油井自喷能力减弱或没有自

9、喷能力后，此时阀球应在弹簧压力作用下恢复原位座封。由于阀球最大直径处与周围管柱内壁的距离过小（2.5mm），在阀球开启时间段内由于其周围蜡、垢的聚集，阀球被卡在开启位置，不能恢复原位座封，从而产生漏失。中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂结论结论 在低泵效螺杆泵井中在低泵效螺杆泵井中（泵效（泵效30%），洗），洗井阀漏失井所占比例井阀漏失井所占比例大。大。洗井阀漏失井转速低的井转子磨损、腐蚀的井定子磨损扭矩杆脱扣 通过上述试验确认洗井阀漏失井9口，其余6口低泵效井提泵后发现有转子磨损、扭矩杆脱扣等现象，如下图。低泵效井问题调查中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂 将由洗井阀漏失原因造成的9口低

10、泵效井的平均泵效由改进前的22.6%提高至65.0%。改进后的井下结构符合安全要求，方法简单、可行、有效，容易快速推广。五、确定目标中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂弹簧制度措施油井阀球弹簧弹性系数过低管理制度不完善下泵前的增产措施油井井况问题阀球尺寸不合适洗井阀开启压力过低热洗周期确定不合理下泵后油井有自喷能力油井产生蜡、垢等杂质阀球与周围管柱间隙小洗井阀漏失原因根据洗井阀漏失的过程将其产生的原因归纳如下：六、原因分析中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂序序号号末端因素末端因素调查确认调查确认验证人验证人验证结果验证结果1洗井阀开启压力过低经确认，洗井阀开启压力为0.03MPa,洗井阀极易

11、打开产生严重漏失。吴永峰张志超余勇要因要因2热洗周期不合理刚进行完增产措施的螺杆泵井，如按照普通抽油井热洗制度进行热洗，易造成蜡、垢聚集，阀球被卡，井下产生漏失。刘洪林邱争科传平要因要因3下泵后油井有自喷能力刚进行完增产措施的部分油井本身具有一定的自喷能力。此属于普遍存在的正常现象。张志超刘洪林邱争科胡洪林非要因4蜡、垢等杂质油井生产中会不同程度的存在蜡、垢等杂质。此属于普遍存在的正常现象。刘洪林邱争科余勇非要因5阀球与管壁间隙小洗井阀阀球与管壁最小间隙仅有2.5mm，易造成杂质聚集，阀球被卡，产生严重漏失。吴永峰张志超余勇苟群仙要因要因七、要因确认中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂序序号号

12、要因要因对策对策目标目标措施措施实施地点实施地点负责人负责人完成完成1 1洗 井 阀 开洗 井 阀 开启 压 力 过启 压 力 过低。低。提 高 洗 井 阀提 高 洗 井 阀的开启压力。的开启压力。将洗井阀的开启压力确将洗井阀的开启压力确定为：正常措施井洗井定为：正常措施井洗井阀上、下部压差最高值阀上、下部压差最高值+0.1MPa+0.1MPa。收集油井经增产措施后收集油井经增产措施后的生产参数。的生产参数。根据措施井的生产参数，根据措施井的生产参数，计算如下螺杆泵后洗井阀处计算如下螺杆泵后洗井阀处阀球上、下部的压差。阀球上、下部的压差。根据压差范围，确定洗根据压差范围，确定洗井阀的合理开启压

13、力井阀的合理开启压力确定弹簧改进后合理的弹确定弹簧改进后合理的弹性系数性系数现场现场张志超张志超吴永峰吴永峰余勇余勇传平传平7 7月月2 2阀 球 与 周阀 球 与 周围 管 柱 内围 管 柱 内壁间隙小。壁间隙小。对 洗 井 阀 结对 洗 井 阀 结构进行改进。构进行改进。增大洗井阀阀球与周围增大洗井阀阀球与周围管柱内壁的间隙。管柱内壁的间隙。优选改进方案，确定改进优选改进方案，确定改进参数。参数。确定合理的现场实施步骤。确定合理的现场实施步骤。库房库房现场现场刘洪林刘洪林余勇余勇贾鹏贾鹏赵晓芸赵晓芸8-98-9月月3 3热 洗 周 期热 洗 周 期不合理。不合理。制 定 合 理 的制 定

14、合 理 的螺 杆 泵 井 热螺 杆 泵 井 热洗周期。洗周期。使蜡、垢等杂质不易在使蜡、垢等杂质不易在洗井阀处聚集。洗井阀处聚集。借鉴各种资源，并收集螺借鉴各种资源，并收集螺杆泵井的生产资料，统计出杆泵井的生产资料，统计出易结蜡、垢的油井的热洗情易结蜡、垢的油井的热洗情况。况。确定合理的螺杆泵井热洗确定合理的螺杆泵井热洗周期。周期。巩固螺杆泵井热洗制度。巩固螺杆泵井热洗制度。现场现场刘洪林刘洪林邱争科邱争科胡洪林胡洪林苟群仙苟群仙1010月月八、制定对策中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂对策一：提高洗井阀开启压力对策一：提高洗井阀开启压力九、对策实施中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂 首先

15、对25口进行过压裂等增产措施的油井进行生产参数的收集，收集参数包括油井进行增产措施后的回压、套压、沉没度等。实施(一)根据所收集参数的计算结果，统计出经增产措施后下泵初期具有一定自喷能力的油井。中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂计算压差范围计算压差范围 确定合理泵挂深度，对统计出的11口井计算下螺杆泵后在螺杆泵洗井阀阀球上、下部所产生的压差值，经计算压差分布范围如右图。实施(二)中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂弹簧初始压缩量为5cm确定弹簧的压缩系数31.4N/cm阀球开启压力为0.5MPa受力面积3.1410-4m2阀球自重忽略确定洗井阀确定洗井阀合理开启压合理开启压力为力为0.5MP

16、a。实施(三)中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂对策二：对洗井阀结构进行改进对策二：对洗井阀结构进行改进中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂确定了三种方案改为板阀优点：技术成熟、可靠，可选择性大缺点：经济成本高、工作量大取消洗井阀优点：经济成本低、简单易行缺点：对后期生产不利，限制了某些措施洗井阀局部改造优点：经济成本低、不会破坏洗井阀的整体结构，易推广、改进。缺点：无实施(一)中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂方案优选第第3种方种方案胜出！案胜出！序号方案类型评价分类小组成员评价分项得分综合得分张志超吴永峰余勇邱争科刘洪林赵晓芸苟群仙贾鹏1更换为板阀经济成本 1240应用时间 14可操作

17、性 142取消洗井阀经济成本 2961应用时间 16可操作性 163对结构局部改进经济成本3496应用时间 32可操作性30 5分 3分 1分实施（二）中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂进行安全校核避免杂质聚集阀球直径减小为25mm阀球底座直径减小为20mm实施（三）中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂序号工作描述负责人日期1改进阀球结构的设计、加工制作吴永峰、张志超8月2统计螺杆泵井生产情况；确定螺杆泵井各井改进顺序刘洪林、余勇8月3现场改进施工张志超、刘洪林9月4改进后的复核工作，确保改进过程无误邱争科、余勇10月 对改进后的结构进行强度校核，确保改进后洗井阀结构的安全性，不留任何安全隐

18、患。阀球及阀球底座的设计、制作要符合相关的行业标准。实施（四）小组分工小组分工改进原则改进原则中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂为不影响油井生产，首先对库存未使用的螺杆泵洗井阀按要求进行改进。对于在生产的螺杆泵，待提泵作业时进行改进。实施（五）中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂对策三：制定合理的螺杆泵热洗周期对策三：制定合理的螺杆泵热洗周期中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂对策三：制定合理的螺杆泵热洗周期对策三：制定合理的螺杆泵热洗周期利用网络资源技术讨论实施（一）中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂井次热洗周期热洗前平均泵效热洗后初期平均泵效71次/周61.80%63.90%101次/

19、15天56.40%65.30%51次/月50.30%62.70%结合螺杆泵井热洗情况的统计确定其热洗原则 对于含蜡、垢的油井下螺杆泵后，每星期大排量热洗井一次，在不超出规定的压力范围内，尽量提高排量；待生产稳定后，恢复目前抽油井正常热洗周期。实施（二）确定热洗原则中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂十、效果检查 截止2008年12月，所有洗井阀漏失的螺杆泵井均整改完毕，经统计，洗井阀漏失井的平均泵效提高至67.4%，超过预定目标，未再出现低泵效、高沉没度的现象。达到并超过达到并超过了了目标值！目标值！中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂经济效益经济效益 螺杆泵井下结构改进后其检泵周期大幅延长，

20、减少螺杆泵井下结构改进后其检泵周期大幅延长，减少了检泵费用，保守估算，按改进前每年检泵了检泵费用，保守估算，按改进前每年检泵4次，改进次，改进后后2年检泵年检泵1次，每次检泵次，每次检泵2万元万元/井次，单井改进成本费井次，单井改进成本费用用0.1万元计算，万元计算，9口井一年节约费用为：口井一年节约费用为：9（42-0.52）-90.1=62.1万元万元十、效果检查中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂十一、巩固措施 编写了螺杆泵井运行管理制度，将螺杆泵的热洗管理及部分目前在正常运行的螺杆泵井的改进工作纳入管理制度，加以落实。对现场管理人员进行螺杆泵相关知识培训，使其了解螺杆泵的基本技术原理，日常运行、维护等知识，以提高螺杆泵的管理水平。中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂十二、遗留问题及下步打算下步打算下步打算 针对上述问题，我们将针对上述问题，我们将螺杆泵一体式封隔锚定器的螺杆泵一体式封隔锚定器的改进改进作为下一轮小组的作为下一轮小组的活动课题。活动课题。遗留问题遗留问题中国石油中国石油新疆油田公司采油二厂汇报完毕,欢迎批评指正!