螺杆泵井下结构改进.ppt

螺杆泵井下结构改进,二、螺杆泵技术原理与优点,三、发现问题,四、原因分析,五、解决方法及创新点,六、实施效果与推广应用前景,一、概述,七、几点认识,目录,一、概述,xx区作为我厂二次开发的一个重要区块，近年来新 井井数多，部分油井产液量、流体物性差异大，而螺杆泵 具有的节能降耗、适应粘度范围广等特点较好的满足了二 次开发的部分需求。考虑油井洗井等因素，xx区采用的 均为空心转子可洗井螺杆泵。,二、螺杆泵技术原理与优点,优点： 1）适应性强。适合粘度5000mPa.s以下的原油开采，原油中含砂量40%的情况下也可正常生产；不会发生气锁现象。,螺杆泵采油流程示意图,2）满足洗井需求。 实心杆螺杆泵洗井时 需吊车配合将转子提起才 能快速洗井，而空心转子 螺杆泵可在不影响油井正 常生产的情况下快速洗井。,二、螺杆泵技术原理与优点,三、发现问题,1）部分螺杆泵井下泵后初期产量高，生产短时间后，产 液量下降明显，并且此类螺杆泵井井数逐渐增多，所占 螺杆泵井总井数比例大。,（泵效30%）,数量比例：48%,泵效分布饼状图,2）问题井虽然产液量低，但动液面升高明显，甚至部分井 出现动液面在井口但产液量很低的现象。,三、发现问题,四、原因分析,首先对螺杆泵井各种运行参数进行测试、统计，确定产生 问题的主要原因，从电流、憋泵等各种试验数据统计得出： 低液量、高动液面油井中井下漏失井数所占比例大。,四、原因分析,对井下结构漏失的井进行试验及检查，分类统计如下表。,典型螺杆泵洗井阀漏失井分类统计表,从现状分析结论： 现状1：洗井阀被卡在开启位置 结论：井下漏失是洗井阀处产生的。 现状2：油管丝扣倒扣 结论：井下漏失是油管连接处产生的。,现状3：井下结构均完好 地面检查发现井下结构完好，说明井下结构的漏 失是在生产时动态过程中产生的，因此生产时存在漏 失的地方必是井下结构中活动部件，而螺杆泵井下结 构中唯一能活动的部件就是洗井阀处的阀球。 结论：井下漏失是洗井阀处产生的。,四、原因分析,井下洗井阀动态漏失分析： 漏失条件： PH + FK P下,PH -泵上部油管液柱压力 FK -阀球上部弹簧压力 P下 -阀球下部所受压力,P下 = PT + Ph FK = 0.04MPa,四、原因分析,洗井阀存在动态漏失井前期生产的共性因素： 1）下泵初期采用大皮带轮、大排液量生产。 2）动液面下降后，采用小皮带轮生产以保护定子。 3）采用小皮带轮后，动液面升高，液量下降明显，泵效降低。 4）根据下泵深度、套压等参数计算P下与P上相差小。,四、原因分析,四、原因分析,洗井阀开启后产生两种情况： 1）由于阀球与周围管柱内壁距离过小（2mm），阀球开启位置为“死区”，流体流动性差，蜡、垢等易聚集，造成阀球开启后被永久卡住。,四、原因分析,2）洗井阀空间小，液流不能作用到阀球，螺杆泵抽吸的液体经洗井阀又漏失到泵进液位置，造成液体在泵出口与吸入口内部循环，而井口产液量低，动液面高。,五、解决方法及创新点,创新点一：洗井阀开启压力的合理确定 根据油井下泵深度与地层压力系数，结合螺杆泵井的实 际运行参数计算螺杆泵洗井阀阀球上、下部所产生的压差分布 范围（如下图），确定其洗井阀合理开启压力为0.5Mpa。,油井序号,创新点二：洗井阀结构的改进 根据改进要求，评价小组确定了三种方案，对其分项进行评价。, 5分 3分 1分,第3种方案最优！,五、解决方法及创新点,根据洗井阀处弹簧的初始压缩量、 阀球受力面积等参数计算出弹簧的 弹性系数为31.4N/cm时可满足洗井 阀开启压力要求。,五、解决方法及创新点,将阀球直径减小为25mm，并将出液口上移至弹簧固定端上部，提高了洗井效果，蜡、垢不易聚集，且阀球上下部受力效果好。,改进前,改进后,创新点三：合理洗井周期的确定。 应根据单井结蜡及井况的不同，合理确定各单井不同 的洗井周期，经过对螺杆泵不同洗井周期下的效果统计， 洗井周期可取洗井前后泵效降低10%两个时间点之间天数为 合理洗井周期。,结蜡、垢情况不同井热洗效果统计表,五、解决方法及创新点,六、实施效果与推广应用前景,1）问题井均恢复正常生产， 截止2009年6月，因洗井阀漏失原因造成的低产液量 井（泵效30%），井下结构改进后平均泵效提高至67.4%， 均生产正常。,典型问题井改进前后生产情况对比表,低产产液量井（泵效30%）井下结构改进前后泵效变化图,六、实施效果与推广应用前景,2）经济性 改进前由于井下洗井阀漏失造成螺杆泵井频繁检泵，甚至 出现一口井一年检泵4次的情况。改进后检泵周期大幅延长， 减少了油井检泵费用，按2年检泵1次，每次检泵2万元/井次， 改进成本费用0.1万元计算，9口井一年节约费用为： 9（42-0.52）-90.1=62.1万元。,六、实施效果与推广应用前景,3）推广应用前景。 后期陆续使用的30台螺杆泵在地面进行改进后，目前均正 常运行。 此项改进被供货方采纳并在xx油田部分螺杆泵井进行了 使用，取得了良好的效果，具有很好的推广应用前景。,六、实施效果与推广应用前景,七、几点认识,2）对井下工具存在问题的分析判断必须结合油井的实际工况进行，分析其动态变化过程