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抽砂泵失效原因分析及应对措施

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抽砂泵失效原因分析及应对措施

发布日期:2019-01-09 作者:台州欧拓机电科技有限公司 点击:

由于油层胶结疏松或油井工作制度不合理,以及措施不当造成油井出砂。出砂会导致油井减产、停产,甚至损坏井下设备造成砂卡事故。对于地层漏失或水敏井施工常选机械捞砂法。 


  1 抽砂泵失效分析 


  机械捞砂不用通过循环就可以将井内沉砂清除。目前广泛使用的是油管传输抽砂泵捞砂。 


  目前抽砂泵抽砂主要应用在井深2500m以下的井清砂,2500m以上的井施工难度大应用较少。根据应用情况来看,抽砂施工失效表现形式有:①抽砂管柱卡;②抽砂泵弯曲;③单次抽砂进尺少等。施工中单次抽砂进尺少问题尤为突出。根据近两年抽砂井统计,一次抽砂进尺一般在30m左右。分析其影响因素主要有抽砂泵、沉砂管、沉没度、操作延误、砂桥、套损等。 


  1.1抽砂泵失效原因分析 


  (1)沉砂管漏失。抽砂时,井液直接从沉砂管漏失处吸入,造成短路,无法携带井底沉砂。 


  (2)泵上出液口堵。出液口为抽砂泵内井液的循环至油套环空的通道,一旦被堵住,形不成液流循环,抽砂失败。 


  (3)活塞与泵筒间隙大。目前使用的活塞环形高效抽砂泵采用活塞与泵筒无间隙配合,保证抽吸压力。抽砂泵长期工作磨损快,后期抽吸力下降,从而影响抽砂效果。 


  (4)底球阀卡堵。底球阀打开时,携砂液进入沉砂管,关闭时砂子沉积在沉砂管内。抽出的油泥砂等将球堵或卡住,造成抽砂失败。 


  (5)负沉没度。液面低,抽砂泵内外未形成压差,砂浆密度大,进入球座以上困难。 


  (6)操作延误。在换单根,上行冲程短、冲次慢等砂子沉积堵塞,造成抽吸无法继续进行; 


  (7)井内落物。由于井内碎胶皮、铁块等小件落物影响底球阀正常工作,造成抽砂失败。 


  (9)砂桥。油气井长期生产,由于井筒内结垢、地层无规律吐砂形成砂桥,在抽砂过程中会造成中断,携入沉砂管内的沉砂完全沉积造成抽砂不能继续。 


  造成一次抽砂失效的原因可能是一种,也可能是多种,在施工时根据各井原因采取措施来避免抽砂泵失效。 


  1.2现场井例分析 


  (1)临61井检泵 


  该井进行检泵作业,并落实砂面。油层1854.0-1904.8m、井底1950m,泵挂深度1200m,动液面756m。起出生产管柱,尾管沉砂8m,探砂面深度为1899m,砂埋油层3m。该井在起生产管柱前洗井时漏失严重,出口始终未能返液,决定用抽砂泵抽砂。抽砂时加重30KN,冲程为6m,冲次4/min,抽下5m后无显示,立即加下管2根至1919m遇阻继续抽砂,此时发现无进尺,试在下放管柱时加压至40KN后抽下6m,上行程提管柱时管柱出现卡钻现象,为防止砂卡管柱,增加抽砂冲次到5/min,并增加上提高度至8m,加压由40KN降至30KN,经过多个冲程活动抽砂正常,直至抽砂到1942m后无进尺。 


  原因分析:①该井有砂桥,导致抽砂中途间断影响抽砂效果;②抽砂时,上行程高度低、冲次低,油套环空砂子沉积易造成卡钻。 


  经验总结:探至砂面加压10-20KN,快抽无明显进尺时可考虑改变负荷捣碎砂子形成砂浆;上行程应比抽砂泵冲程略大,但不能超过10m,防止卡管柱。 


  (2)临41-X30井检泵 


  该井2013.3.21检泵,探砂面位置2382.12m,使用抽砂泵抽砂,通井机为动力,油管带动抽砂泵,抽砂时加重30KN,冲程为6m,冲次为5/min抽砂20m后无进尺。 


  原因分析:经查地质资料并结合作业井史发现该井在抽砂深度井斜超过40°,抽砂泵球座关闭不严导致抽砂不能有效进行。 


  经验总结:在选择使用抽砂泵前要认真查看地质资料及近几次作业情况,落实井况(井斜、套损、落物等),确保抽砂泵能够正常进行。 


  2 应对措施 


  2.1井况及抽砂泵管柱的匹配筛选 


  (1)施工前认真查看地质工艺方案,落实井筒及历次出砂清砂情况,对于低压漏失、水敏、井深小于2500m套管无异常的直井,优先考虑抽砂泵抽砂。抽砂φ139.7mm套管砂柱不超过100m,φ177.8mm套管砂柱不超过50m。抽砂施工井深2500m内,采用Ф70抽砂泵,井深超过2500m,受作业机功率限制时抽次低,应采用Ф83抽砂泵。 


  (2)合理确定沉砂管长度。沉砂管太长储砂能力强,捞砂多,但受井的限制,压差小,捞砂效率低;长度太短,压差大,捞砂效率高,但储砂不够,砂子易进入泵筒,造成泵的损坏。目前常使用的抽砂泵其捞砂高度可达到沉砂管内100-200m,据现场经验,接装300-400m沉砂管既能保证捞砂顺利进行,又能保证沉砂效果,如沉砂太多可分次抽砂以满足要求。 


  (3)认真检查沉砂油管。沉砂油管必须选用清洁,无裂缝、穿孔、刺漏等的合格油管,逐根用通径规过管保证通畅便于抽汲砂液及沉砂,沉砂油管上扣时按规定扭矩上紧油管。 


  2.2操作参数优选及注意事项 


  (1)抽汲冲程6m、冲次控制在4/min-5/min。抽砂过程中,捣砂器负荷保持在40-60KN,上行程不大于10m. 


  (2)抽砂时要保证抽汲速度。速度过慢,沉砂管内砂子易沉积堵死底球阀根据现场经验φ70mm抽砂泵抽汲速度不小于20m/min;φ83mm抽砂泵抽汲速度不小于15m/min;每抽十次,捣砂器得离砂面1m一次,防止砂卡。 


  (3)抽砂施工时各岗配合要密切,快速接换单根,中途间歇时间不要超过2分钟,沉积时间过长会堵塞底球阀导致抽砂泵失效。 


  (4)抽砂泵使用前认真检查,使用后及时清洁保养并及时入库存放,进一步检查维护保养。 


  3 建议 


  (1)起沉砂管前备一方铁池、回收漏斗及连接管线,用来回收沉砂管内的砂浆避免污染施工现场。


  (2)建议将泄液孔换成挡砂装置,避免时间长砂浆返至油管环空。


三相不锈钢砂泵系列

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