抽油机井检换泵方案设计及作业监督教课件

抽油机井检换泵方案设计及井下作业监督,第一章,抽油机井检换泵方案设计,根据大庆油田有限责任公司企业标准Q/SY DQ0477-2000井下作业施工井次分类及计算方法： 1、检泵：起出抽油机井井下管柱，检修或更换抽油泵（不改变泵径），按检泵计算。 2、换泵：起出抽油机井井下管柱，换大或换小抽油泵泵径，按换泵计算。,一、 基本概念及计算方法,3、返工：保修期内的检泵作业。 1）水驱保修期为大泵井8个月、小泵井1年。 2）聚驱保修期为大泵井半年，小泵井8个月。 3）泵径70mm的抽油机井为大泵井，反之为小泵井。 4）见聚浓度80毫克/升的水驱井，按聚驱管理。 4、直返：作业交井前发生的返工。 5、检泵周期：泵装置失效日期距上次动管柱作业后投产日期的间隔天数。,1、检泵井：产量下降，液面、流压上升，经处理无效。,二、检换泵井选井原则,产量、液面、流压界限表,2、换大泵井：正常生产时沉没度500m、泵效40%、含水92%、日产液120 t、泵径95mm、冲程已满、冲次为中档以上。 3、换小泵井：正常生产时沉没度100 m、泵效30% 、冲程、冲次最低、功图为严重供液不足。,（一）方案设计前期工作 1、对于量油下降幅度超过规定界限井，要限期做好同步功图、液面测试及热洗、蹩泵、量油、电流测试工作，经综合判断，确认为油井异常后，方可进行方案设计。 2、对于断脱井，首先核实脱节器对接情况，其次进行简单打捞，确认处理无效无效后，方可进行方案设计。,三、检泵方案设计要求及原则,3、对于卡泵井，要先进行热洗处理，经处理无效方可进行方案设计。 4、对于漏失井，首先进行量油、热洗、蹩泵等工作，综合判断确定油井异常后，方可进行方案设计。,5、设计方案前应认真查证方案设计中涉及的静态数据，对于产量、沉没度等动态数据要进行综合分析，以确保能够代表该井正常生产和异常时状况。 6、对于生产制度不合理或具备提液条件井，在方案设计前要研究制定合理工作制度，附在方案设计中。,（二） 方案设计要求及标准 1、方案类别严格按照检泵、返工（检泵1）、直返（检泵2）、纯换大、检换大、检换小6种类型在“措施目的”一栏中注明。 2、方案设计须提供以下技术数据： 1）完钻日期、油层中深、人工井底、套管规范、射孔层位及井段等11项基础数据。 2）机型、泵径、杆径、见聚浓度、井口装置、正常产量及目前产量等30项动态数据。 3）上次作业情况、井下诊断结果、本次设计参数以及原井、设计管柱示意图。,3、施工要求及说明部分应提出环境保护及安全生产要求。 4、对所有抽油机井采取全井扶正、统一杆径、大流道三级泵措施，其中对于新井下泵和全井换杆井要求使用限位抽油杆和可旋转扶正环，对于部分换杆井使用金属限位箍和可旋转扶正环。扶正器安装在抽油杆接箍以下20-25cm范围内，接泵杆不加环，倒数第二根抽油杆上下接箍各加一环。,5、对于本次鉴定结果为管断或有油管断脱历史的抽油机井，要求刮蜡后下入油管锚，其中对76mm油管使用MX241-116型油管锚，对62mm油管使用无卡瓦油管锚，对定点测压井使用负压腔油管锚，座封压力为15-18MPa，稳压15分钟。 6、对于以下三种类型井应给予特殊注明： 1）卡泵井：要求注明卡泵时间及前期处理情况（热洗压力、温度、处理时间）。 2）漏失井：要求注明量油、蹩泵、热洗情况。 3）有脱节器的断脱井：要求注明作业施工前脱节器的试对接情况。,7、对于正常检泵井，在备注中注明上次施工日期、原因及杆管更换情况；对于返工井，则须注明保修期内历次连续返工情况。 8、设计参数时，在满足地质预产、地面、地下条件允许的情况下，尽可能做到放大一级泵径、降低参数生产, 具体要求是：对于正常生产时，连续3个月沉没度大于等于500米、泵效大于等于40%以上、冲次为中等或中等以上的井，在地面设备允许的条件下，在检泵同时实施换大一级泵径，地面冲次下调一个等级; 对于正常生产时，连续3个月沉没度小于150米、冲次为中等或中等以上的井,检泵时，将地面冲次下调一个等级,若冲程、冲次都最小，可采取换小一级泵。,9、施工方案由采油矿责任工程师初审，工技大队复审后方可发放到作业施工单位进行施工。任何方案的发放都必须履行审核本人签字和登记手续，作为方案责任追究的依据。 10、采油矿对于所发出方案不允许随意撤回，对需要撤回的方案，必须经工技大队、作业部双方的批准。 11、施工单位必须严格按照方案设计所要求执行，不得随意修改方案，施工单位如对方案设计有异议或发现方案中的错误，应及时与方案审核部门联系，经双方协商后方可更改方案。按错误方案施工，责任由设计方案单位、审核单位、施工单位三家共同承担。,（二） 杆管更换原则,1、全井更换抽油杆的条件及原则 1）抽油杆服役期大于等于十五年的井，一年内发生过（包括检泵或返工过程中）抽油杆断，在作业时则全井更换抽油杆。 2）抽油杆服役期在十年至十五年之间的井： 一年内发生一次抽油杆断，如本次作业仍为抽油杆断，则全井更换抽油杆； 本次作业（包括检泵或返工过程中）为杆断，且日产油大于15吨，全井更换抽油杆。,3）抽油杆服役期在五年至十年之间的井： 在连续四次作业中，三次为杆断，且断的位置不同，全井更换抽油杆； 在连续三次作业中，两次为杆断断的位置不同，且日产油大于15吨，全井更换抽油杆。 在保修期内连续两次发生杆断，且断的位置不同，全井更换抽油杆。,4）抽油杆服役期在五年以下的井： 在连续三次作业中，两次为杆断断的位置不同，且日产油大于15吨，全井更换抽油杆。 在保修期内连续两次发生杆断，且断的位置不同，全井更换抽油杆。 特殊需更换管杆井在施工现场经过作业部、工技大队现场核实后方可更换。,5）因解卡进行超负荷拉拔井：25mm抽油杆上提负荷大于26吨，22mm抽油杆上提负荷大于23吨，19mm抽油杆上提负荷大于18吨，全井更换抽油杆。更换下来的抽油杆进行彻底报废，不再修复利用。 6）70mm泵62mm油管的非定点测压井，在检泵时全井更换25mm抽油杆。,2、全井更换油管条件及原则 1）油管服役期大于十五年的井： 在连续三次作业中，两次为管断、漏，且断、漏位置不同，全井更换油管； 本次作业（包括检泵或返工过程中）为管断、漏，且日产油大于15吨，全井更换油管。,2）油管服役期在十年至十五年之间的井： 在连续四次作业中，有三次为管断、漏，且断、漏位置不同，全井更换油管； 在连续三次作业中，有两次为管断、漏，且日产油大于15吨，全井更换油管。 3）70mm泵62mm油管的非定点测压井，在检泵时全井更换76mm油管。,3、部分更换抽油杆、油管条件及原则 1）不满足以上条件的井，发生杆断、管断、管漏，对损坏部位杆、管更换。 2）偏磨井更换偏磨部位抽油杆，同时更换相对应部位油管并相应上下各延长2根油管。对于仅接箍发生偏磨而杆体无偏磨损伤的抽油杆和接头推承面台肩轻微磨损（单侧磨损不超过1mm）的抽油杆，可采用只更换接箍、抽油杆本体可继续下井使用。,（四） 机杆泵设计 1、机泵杆设计的方法 机泵杆设计方法主要有三种，一是图表法（古德曼图表），二是IPR曲线法，三是计算法。由于计算法最容易学习和掌握，目前最普遍应用的是计算法。,2、计算法应用的主要公式 1）载荷计算公式,2）扭矩计算公式 使用近似计算经验公式：,K-计算系数 取1.2 S-冲程 m Pmax-最大载荷 KN Pmin-最小载荷 KN,3）抽油杆应力计算公式,-抽油杆应力 MPa Pmax-最大载荷 KN Pmin-最小载荷 KN f-抽油杆截面积 m2,1）泵的确定 不同泵径在不同抽汲参数下，理论排量是不一致的，在产液量一定的情况下，选择泵径应遵循地下大泵径，地面小参数为原则，并且冲次尽可能选最低。 实际确定过程中，当液量处于两种泵径均可满足的情况下，应尽量选择大一级的泵径，为泵型选择方便，我们通过计算给定了不同泵径在不同抽汲参数情况下的实际排量（泵效假设为50%）。,如当机型为CYJY10-3-53HB，预测产液量为45m3/d时，满足这个液量的56mm和70mm泵均可，可选大一级泵径，即：选70mm泵，冲程3m，冲次6min-1。这样即可满足产液量要求，又在地面保存了一定的调参余地。,2）杆的选定 完成上述计算后，即可确定抽油杆直径。目前，我厂根据历年的研究成果，特别是针对偏磨比较严重的实际，泵径与杆的匹配选择为单级杆，但考虑到过流面积的影响，在最一根与泵连接的抽油杆有所规定。,泵径与杆径匹配表,3）泵深的确定 影响下泵深度主要有五个方面的因素： 一是定点测压的影响，定点测压井要求抽油泵管柱的尾管深度要求在射孔顶界以上10-15m； 二是抽油机额定最大悬点载荷的影响； 三是抽油机减速箱最大额定输出轴扭矩的影响； 四是抽油杆强度的影响； 五是供液能力的影响，在不考虑定点测压时，可根据油井的供液能力大小，在其它条件允许的情况下预以加深和上提。,可以说抽油机的额定悬点载荷、减速箱最大额定输出轴扭矩、抽油杆强度的影响是这五个影响因素中最为重要的，但相互间又有着必然的联系，只不过是影响的程度不同。如抽油机最大载荷、最大载荷与最小载荷的差值直接影响抽油杆承受的强度和抽油机减速箱输出轴扭矩。为了方便了解与方案设计有关的内容，只给出计算公式和计算结果。,抽油机额定载荷影响泵深计算公式 根据公式1，经推导，在额定悬点载荷情况下，最大举升度公式如下：,减速箱最大额定输出轴扭矩影响泵深计算公式 根据公式3，经推导，在减速箱最大额定输出轴扭矩情况下，最大举升高度公式如下：,抽油杆强度影响泵深度计算公式 根据公式4，经推导，抽油杆在许用应力情况下的不同机型、抽汲参数下的最大举升高度公式如下：,通过计算，结果表明：对于不同的抽油机型而言，减速箱扭矩对下泵深度的影响最大。但由于上述公式讨论的是不考虑沉没度影响情况下计算得出的最大举升高度。而沉没压力对悬点载荷、减速箱扭矩、抽油杆承受的应力有着密不可分的影响，因此，设计者必须充分考虑到这一点。因而在计算中充分考虑扭矩、抽油杆许用应力、悬点载荷的影响。根据计算结果，以及我们多年从事机械采油生产技术管理，机、泵、杆参数设计的经验，给出了不同机型的经验下泵深度。,在实际的生产管理工作中，我们经常遇到泵况正常，但动液面长期在井口，含水比较高，开发系统不要求提液的情况。对于这一类井，无论从节能、节省原材料费用的角度，还是从减少偏磨降低检泵率的角度，均应当上提泵挂生产。在供液能力充足，上提后产液量不下降的前提条件，小泵井一般可以上提到600700m生产，对于大泵井一般可以上提50150m。,第二章,检换泵井作业监督,一、 作业监督的作用和主要职责,实行井下作业监督，对提高作业施工质量，降低作业成本将发挥重要作用。实行井下作业监督，有利于作业方案设计的有效实施，保证在施工中严格执行操作规程和技术标准，避免工程事故，做到安全生产；有利于提高作业施工质量，提高措施和维护作业施工效果；有效控制生产成本，增加总体经济效益；有利于甲乙双方对施工项目的密切合作，对现场出现的问题可提出解决办法，尽量缩短施工周期，提高作业时效。,1、 1、作业监督的作用,a、 监督乙方严格执行施工设计和有关技术标准的要求，确保作业施工质量。 b、 检查作业施工进度，对关键工序的施工进行现场监督指导。 c、 检查施工作业安全防护措施，保证安全生产与重大事故的分析和处理。 d 、对施工过程中需变更设计和增加施工内容的，应及时向单位报告，根据施工井的实际情况进行审批。,1、 2、作业监督的主要职责,具有强烈的事业心和责任感，忠于职守，钻研业务，具有科学的工作态度和艰苦奋斗精神，勇于负责和开拓创新。,3、基本条件,二、检泵类作业施工的常规 工序及标准,作业单井开工前现场应具备的资料,有交接书,有施工设计,有开工许可证,有单井油管和 抽油杆记录,管桥平面高度0.3米，不许用砖头、石块当油管桥座。 （1）油管桥搭在井架对面，在井口中心的一