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行业新闻

井下作业中螺杆泵施工油管脱扣

作者: 时间:2019-10-08 10:00

    1.基本情况

    (1)该井是油田油稠区块的一口开发井,采用D56mm普通管式泵生产,泵深1454. 98m,日产液50t,日产油35t,含水30%。由于该区块属于常规稠油油藏,动力粘度在500mPa·s左右,含水30%左右容易发生乳化,造成抽油机不同步现象。抽油机驴头负荷大,易发生杆断事故。同时抽油机严重超负荷运行,多处发生异响,加降粘剂等化学药剂几乎无效,为此工程部门决定换螺杆泵生产。基础数据见表1-16。

    表1-16    基础数据表

油补距,m

    5. 58

套补距,m

5.9

套管规范

D139.7mm×2210.3m

水泥返高,m

1263.5

人工井底,m

2195. 78

完钻井深,m

2215.4

生产井段,m

2022.2 ~ 2172

合采井段

S3

井口压力,MPa

油压0.15,套压0

动液面均深,m

769

    (2)5月2日14时,作业队按照方案要求搬家到井场。为了不污染地层,甲方要求不洗井起出生产管柱。施工队伍边起泵挂边清理污油,进度缓慢,5月5日早晨起出泵挂后,下刮削器对1200~1300m井段反复刮削3次。然后起出刮削器。5月6日按照工艺设计方案组配下井管柱。如图1-16所示。

第一次下泵管柱结构

    图1-16    第一次下泵管柱结构

    (3)5月6日晚,将螺杆泵转子下放到泵底,坐井口后上提防冲距1200mm,由于操作手上提时速度较快。发生反转造成杆脱。经过约1h的对扣打捞,在负荷增加约8kN后,确定对扣成功。随后启动控制装置,井口出气,变频器显示频率:50Hz;电流:21A;效率:22%。用电流表测量输入电流三相分别为:8. 5A、9.6A、9.0A,正好在正常运行范围内。随后的8min内均正常运行。但约8min后变频器显示发生突然变化(当时作业监督、采油技师、作业队队长、井站站长都在变频器前观察,始终没有离开),频率:50Hz;电流:17A;效率:8%。用电流表测量输入电流三相分别为:4. 2A、4.0A、4.5A,井口观察不再出气。初步判断泵或管柱脱扣。随后加深20m杆柱没有探到泵底。上报后决定起出转子、泵挂,杆柱正常起出(说明对扣是成功的),发现螺杆泵扶正器(泵上)、连接短节分两部分脱扣落井(检查螺纹完好)。经过一天一夜的打捞,顺利地将全部落物打捞完成,D116mm通井规通井无异常。

    2.事故原因分析

    对施工管柱、地质方案、施工设计(井下)、施工报表等进行检查核对,最终确定工艺设计中该井只下一个翻板锚定器是造成泵脱的主要原因。而核对其他井一般都是用翻板锚定器和Y211 - 114封隔器组合使用,没有出现过脱扣事故。

    3.处理措施

    根据事故产生原因,修改设计为翻板锚定器和Y211 - 114封隔器组合使用,其他设计不变,如图1-17所示。5月8日连续下泵完井,在上提防冲距时用吊车缓慢上提。开井后变频器显示,频率:50Hz;电流:20A;效率:26%。用电流表测量输入电流三相分别为:8. 0A、8.5A、8. 6A;开井11min后出水。

    4.案例提示

    (1)监督人员对“三项设计”中的工艺、技术、工具必须熟悉和掌握,对设计中的错误与不足应先行指出,督促有关方修改、完善工艺方案及安全预案。

第二次下泵管柱结构

    图1-17    第二次下泵管柱结构

    (2)事故直接原因:施工队伍在施工过程中,上提防冲距时速度较快造成螺杆泵反转,致使杆柱脱扣、管柱连接螺纹松动,开井后管柱继续倒扣造成两处脱扣落井。

    (3)事故主要原因:工艺设计不合理,没有.充分考虑该井油稠、没有洗井及泵下在斜井段的特殊性,在工具使用上没有采用最保险的方式。

    (4)管柱中没有设计单流阀也是本次事故的重要原因,当停转时管柱内液体在压差作用下的回流作用在转子上的扭矩足以使杆柱脱扣。因此螺杆泵管柱中必须设计有单流阀,这样做的同时可以在完井时对管柱进行试压以确保施工质量。

    (5)此种翻板锚定器,可以起到被动防止管柱脱扣的作用,不具备主动锚定管柱的作用,并且在结蜡严重或稠油的井况下,其翻版有可能打不开。总之翻板锚不能单独在螺杆泵管柱中使用。对于螺杆泵使用的锚定器,应尽量采用能使管柱处于拉伸状态的张力锚,可以防止管柱因弯曲造成与驱动杆柱地摩擦。

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