地面驱动螺杆泵采油井的管理方法转让专利

申请号 : CN202011322470.1

文献号 : CN112576224B

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相似专利:

发明人 : 付亚荣李小永姚华李明磊高博翔窦煜高红松胡建林焦立芳王旭东何永志李慧娟付丽霞张凯孙斌

申请人 : 中国石油天然气股份有限公司

摘要 :

本申请公开了一种地面驱动螺杆泵油井的管理方法,涉及油田开发技术领域。由于可以在确定地面驱动螺杆泵采油系统符合投产要求,才控制螺杆泵井开启抽,在螺杆泵井启抽后可以巡视该螺杆泵井,以及时发现螺杆泵井的异常情况,并及时补救。并且,还可以在原油的含水量较低时,对螺杆泵井进行降黏处理,在原油的含蜡量较高时,对螺杆泵井进行热洗。通过这一系列的管理方法,有效延长了螺杆泵井的免修期,从而提高了螺杆泵井的采油时率。

权利要求 :

1.一种地面驱动螺杆泵油井的管理方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1:新井投产

(1)投产前检查所述新井的井口设备、仪表和流程,所述流程正确畅通,管线不刺不漏,所述井口设备的设备参数合理,运转顺利,润滑良好,密封紧固符合要求,抗扭卡子和抗拉卡子安装符合要求,且所述抗拉卡子以上光杆的长度为1.0米至1.5米;

所述润滑良好是指地面驱动螺杆泵的泵头的减速箱内的机油液面在最低刻度线与最高刻度线之间;

所述密封紧固是指井口设备包括的采油树大法兰之间,所述采油树上所有阀门与卡箍之间,以及所述卡箍与原油进站管线之间的密封紧固;

(2)提前10小时至12小时对伴热管线循环预热,计量站回水温度在55摄氏度至60摄氏度之间;

(3)检查电动机正反转:卸下电动机与所述地面驱动螺杆泵的泵头之间的传动皮带,启动电动机,观察所述电动机的皮带轮的转动方向;若所述电动机的皮带轮的转动方向为顺时针方向,则转动方向正确,停止所述电动机运行;若所述电动机的皮带轮的转动方向为逆时针方向,停止所述电动机运行,将与电动机相连接的三相电源火线,任意两相对换接线柱连接;

(4)油井启抽:装上所述电动机与所述地面驱动螺杆泵的泵头之间的传动皮带,调整所述传动皮带的松紧度,手动顺时针盘车5圈至10圈,用变频25Hz至35Hz启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转15分钟至30分钟未发现异常情况后,按地质配产的要求调整所述电动机运转频率;

(5)油井正常启抽后,每隔10分钟通过所述油井的自动化系统录取所述油井电流、井口回压、所述地面驱动螺杆泵的转速和所述油井的产液量资料,自动上传至计算机终端,供值班人员浏览、查询和分析;

步骤2:油井巡视

油井正常生产情况下,每隔4小时至6小时巡视一次,内容包括:三录取、八查和八看;

(1)三录取

用钳型电流表录取所述油井的电动机的工作电流,并与所述自动化系统采集的电流数据进行对比;

从所述油井的井口安装的电压表上录取所述油井的井口回压,并与所述自动化系统采集的井口回压数据进行对比;

从所述井口安装的温度计上录取所述油井的井口温度,并与所述自动化系统采集的井口温度数据进行对比;

(2)八查和八看

查所述地面驱动螺杆泵的泵头的减速箱内机油液位,看是否在最高液位线与最低液位线之间;

查所述减速箱内的机油油质,看所述机油是否变质;

查所述减速箱的外表温度,看温度是否高于80摄氏度;

查所述井口设备,看是否有丢失;

查井口流程和盘根,看是否有渗漏;

查抗扭卡子和抗拉卡子,看是否有松动;

查传动皮带,看松紧是否合适;

查控制柜,看各接线部位是否有虚接,各类仪表及自动化仪表、传输信号线是否正常;

步骤3:油井加药降黏

(1)当油井的含水率小于35%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为200毫克每升至250毫克每升;降黏药剂加完后,再从所述油套环空加入3倍至5倍加药量的水;

(2)当油井的含水率在35%至80%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为50毫克每升至60毫克每升;降黏药剂加完后,再从油套环空加入3倍至5倍加药量的水;

步骤4:油井热洗

油井热洗前,用吊车向上提升油井的光杆6米至6.5米,使所述地面驱动螺杆泵的转子提出所述地面驱动螺杆泵的定子,平衡顶紧油井井口大法兰顶丝,油井井口流程转换为洗井流程,热洗介质用0.5%的HRV‑2降粘剂水溶液;油井完成后,按2米每分钟至3米每分钟的速度下放所述光杆时,并上提、下放往复活动2次至4次,将所述抗扭卡子放入抗扭卡子固定槽,变频25赫兹至35赫兹启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转15分钟至30分钟未发现异常情况后,恢复至油井正常运转时电动机的运转频率。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述提前10小时至12小时对伴热管线循环预热,计量站回水温度在55摄氏度至60摄氏度之间,包括:提前12小时对伴热管线循环预热,计量站回水温度在57摄氏度。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述手动顺时针盘车5圈至10圈,用变频

25Hz至35Hz启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转15分钟至30分钟未发现异常情况后,按地质配产的要求调整所述电动机运转频率,包括:所述手动顺时针盘车10圈,用变频25Hz启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转30分钟未发现异常情况后,按地质配产的要求调整所述电动机运转频率。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,油井正常生产情况下,每隔4小时巡视一次。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当油井的含水率小于35%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为200毫克每升至250毫克每升;降黏药剂加完后,再从所述油套环空加入3倍至5倍加药量的水,包括:当油井的含水率小于35%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为200毫克每升;降黏药剂加完后,再从油套环空加入5倍加药量的水。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当油井的含水率在35%至80%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为50毫克每升至60毫克每升;

降黏药剂加完后,再从油套环空加入3倍至5倍加药量的水,包括:当油井的含水率在35%至80%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为60毫克每升;降黏药剂加完后,再从油套环空加入5倍加药量的水。

7.根据权利要求1至6任一所述的方法,其特征在于,油井热洗前,用吊车向上提升油井的光杆6米。

8.根据权利要求1至6任一所述的方法,其特征在于,油井完成后,按3米每分钟的速度下放所述光杆时,并上提、下放往复活动4次。

9.根据权利要求1至6任一所述的方法,其特征在于,变频25赫兹启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转30分钟未发现异常情况后,恢复至油井正常运转时电动机的运转频率。

说明书 :

地面驱动螺杆泵采油井的管理方法

技术领域

[0001] 本申请涉及油气开采技术领域,特别涉及一种地面驱动螺杆泵油井的管理方法。

背景技术

[0002] 地面驱动螺杆泵作为一种采油新设备,因其具有操作简便、耗能低、泵身小巧以及适用性较高(例如既适用于一般的采油井,也适用于粘度较高、含气较高以及含砂较高的采油井)等优点,故被广泛应用在油田采油工程中。并且,采用地面驱动螺杆泵进行采油,相较于采用其他采油设备进行采油,具有安装维修费用较低,成本较低,操作简单,以及节能环保等优点。
[0003] 但是目前尚未有针对地面驱动螺杆泵采油井(即采用地面驱动螺杆泵进行开采的采油井)的管理方法,如此无法实现对地面驱动螺杆泵采油井的有效管理,从而导致地面驱动螺杆泵采油井的采油时率较低。

发明内容

[0004] 本申请提供了一种地面驱动螺杆泵采油井的管理方法,可以解决相关技术的地面驱动螺杆泵采油井的采油时率较低的问题。所述技术方案如下:
[0005] 所述方法包括:
[0006] 步骤1:新井投产
[0007] (1)投产前检查所述新井的井口设备、仪表和流程,所述流程正确畅通,管线不刺不漏,所述井口设备的设备参数合理,运转顺利,润滑良好,密封紧固符合要求,抗扭卡子和抗拉卡子安装符合要求,且所述抗拉卡子以上光杆的长度为1.0米至1.5米;
[0008] 所述润滑良好是指地面驱动螺杆泵的泵头的减速箱内的机油液面在最低刻度线与最高刻度线之间;
[0009] 所述密封紧固是指井口设备包括的采油树大法兰之间,所述采油树上所有阀门与卡箍之间,以及所述卡箍与原油进站管线之间的密封紧固;
[0010] (2)提前10‑12小时对伴热管线循环预热,计量站回水温度在55摄氏度至60摄氏度之间;
[0011] (3)检查电动机正反转:卸下电动机与所述地面驱动螺杆泵的泵头之间的传动皮带,启动电动机,观察所述电动机的皮带轮的转动方向;若所述电动机的皮带轮的转动方向为顺时针方向,则转动方向正确,停止所述电动机运行;若所述电动机的皮带轮的转动方向为逆时针方向,停止所述电动机运行,将与电动机相连接的三相电源火线,任意两相对换接线柱连接;
[0012] (4)油井启抽:装上所述电动机与所述地面驱动螺杆泵的泵头之间的传动皮带,调整所述传动皮带的松紧度,手动顺时针盘车5圈至10圈,用变频25Hz至35Hz启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转15分钟至30分钟未发现异常情况后,按地质配产的要求调整所述电动机运转频率;
[0013] (5)油井正常启抽后,每隔10分钟通过所述油井的自动化系统录取所述油井电流、井口回压、所述地面驱动螺杆泵的转速和所述油井的产液量等资料,自动上传至计算机终端,供值班人员浏览、查询和分析;
[0014] 步骤2:油井巡视
[0015] 油井正常生产情况下,每隔4小时至6小时巡视一次,内容包括:三录取、八查和八看;
[0016] (1)三录取
[0017] 用钳型电流表录取所述油井的电动机的工作电流,并与所述自动化系统采集的电流数据进行对比;
[0018] 从所述油井的井口安装的电压表上录取所述油井的井口回压,并与所述自动化系统采集的井口回压数据进行对比;
[0019] 从所述井口安装的温度计上录取所述油井的井口温度,并与所述自动化系统采集的井口温度数据进行对比;
[0020] (2)八查和八看
[0021] 查所述地面驱动螺杆泵的泵头的减速箱内机油液位,看是否在最高液位线与最低液位线之间;
[0022] 查所述减速箱内的机油油质,看所述机油是否变质;
[0023] 查所述减速箱的外表温度,看温度是否高于80摄氏度;
[0024] 查所述井口设备,看是否有丢失;
[0025] 查井口流程和盘根,看是否有渗漏;
[0026] 查抗扭卡子和抗拉卡子,看是否有松动;
[0027] 查传动皮带,看松紧是否合适;
[0028] 查控制柜,看各接线部位是否有虚接,各类仪表及自动化仪表、传输信号线是否正常;
[0029] 步骤3:油井加药降黏
[0030] (1)当油井的含水率小于35%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为200毫克每升至250毫克每升;降黏药剂加完后,再从所述油套环空加入3倍至5倍加药量的水;
[0031] (2)当油井的含水率在35%至80%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为50毫克每升至60毫克每升;降黏药剂加完后,再从油套环空加入3倍至5倍加药量的水;
[0032] 步骤4:油井热洗
[0033] 油井热洗前,用吊车向上提升油井的光杆6米至6.5米,使所述地面驱动螺杆泵的转子提出所述地面驱动螺杆泵的定子,平衡顶紧油井井口大法兰顶丝,油井井口流程转换为洗井流程,热洗介质用0.5%的HRV‑2降粘剂水溶液;油井完成后,按2米每分钟至3米每分钟的速度下放所述光杆时,并上提、下放往复活动2次至4次,将所述抗扭卡子放入抗扭卡子固定槽,变频25赫兹至35赫兹启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转15分钟至30分钟未发现异常情况后,恢复至油井正常运转时电动机的运转频率。
[0034] 可选的,所述抗拉卡子以上光杆长度为1.0米至1.5米。
[0035] 可选的,所述提前10小时至12小时对伴热管线循环预热,计量站回水温度在55摄氏度至60摄氏度之间,包括:
[0036] 提前12小时对伴热管线循环预热,计量站回水温度在57摄氏度。
[0037] 可选的,所述手动顺时针盘车5圈至10圈,用变频25Hz至35Hz启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转15分钟至30分钟未发现异常情况后,按地质配产的要求调整所述电动机运转频率,包括:
[0038] 所述手动顺时针盘车10圈,用变频25Hz启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转30分钟未发现异常情况后,按地质配产的要求调整所述电动机运转频率。
[0039] 可选的,油井正常生产情况下,每隔4小时巡视一次。
[0040] 可选的,所述当油井的含水率小于35%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为200毫克每升至250毫克每升;降黏药剂加完后,再从所述油套环空加入3倍至5倍加药量的水,包括:
[0041] 当油井的含水率小于35%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为200毫克每升;降黏药剂加完后,再从油套环空加入5倍加药量的水。
[0042] 可选的,所述当油井的含水率在35%至80%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为50毫克每升至60毫克每升;降黏药剂加完后,再从油套环空加入3倍至5倍加药量的水,包括:
[0043] 当油井的含水率在35%至80%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为60毫克每升;降黏药剂加完后,再从油套环空加入5倍加药量的水。
[0044] 可选的,油井热洗前,用吊车向上提升油井的光杆6米。
[0045] 可选的,油井完成后,按3米每分钟的速度下放所述光杆时,并上提、下放往复活动4次。
[0046] 可选的,变频25赫兹启动所述电动机带动所述地面驱动螺杆泵的泵头运转,运转30分钟未发现异常情况后,恢复至油井正常运转时电动机的运转频率。
[0047] 本申请提供了一种地面驱动螺杆泵采油井的管理方法,由于可以在确定地面驱动螺杆泵采油系统符合投产要求,才控制螺杆泵井开启抽,在螺杆泵井启抽后可以巡视该螺杆泵井,以及时发现螺杆泵井的异常情况,并及时补救。并且,还可以在原油的含水量较低时,对螺杆泵井进行降黏处理,在原油的含蜡量较高时,对螺杆泵井进行热洗。通过这一系列的管理方法,有效延长了螺杆泵井的免修期,从而提高了螺杆泵井的采油时率。

附图说明

[0048] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049] 图1是本申请实施例提供的一种地面驱动螺杆泵采油井的管理方法的流程图;
[0050] 图2是本申请实施例提供的另一种地面驱动螺杆泵采油井的管理方法的流程图;
[0051] 图3是本申请实施例提供的一种确定地面驱动螺杆泵采油系统是否符合投产要求的方法流程图;
[0052] 图4是本申请实施例提供的一种巡视螺杆泵井的方法流程图。

具体实施方式

[0053] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0054] 地面驱动螺杆泵作为一种采油新设备,因其具有操作简便、耗能低、泵身小巧以及适用性较高(既适用于一般的采油井,也适用于粘度较高、含气较高以及含砂较高的采油井)等优点,故被广泛应用在油田采油工程中。并且,采用地面驱动螺杆泵进行采油,相较于采用其他采油设备进行采油,具有安装维修费用较低,成本较低,操作简单,以及节能环保等优点。
[0055] 但是,目前国内外的学者主要对地面驱动螺杆泵采油系统的优化、地面驱动螺杆泵的定子的橡胶摩擦磨损行为、地面驱动螺杆泵的采油杆柱的横向振动仿真、地面驱动螺杆泵的工况诊断技术以及地面驱动螺杆泵采油井(简称为螺杆泵井)的抽油杆的柱力学等多个方面进行研究,而并未研究如何对螺杆泵井进行有效管理,导致目前无法实现对螺杆泵井的有效管理,从而导致目前地面驱动螺杆泵采油井的采油时率较低,油井免修期较短。
[0056] 本申请实施例提供了一种地面驱动螺杆泵采油井的管理方法,参见图1,该方法可以包括:
[0057] 步骤101:新井投产。
[0058] (1)投产前检查井口设备、仪表、流程,流程正确畅通,管线不刺不漏,设备参数合理,运转顺利,润滑良好;密封紧固符合要求,抗扭卡子、抗拉卡子安装符合要求;抗拉卡子以上光杆长度1.25米(m);
[0059] 该润滑良好可以是指地面驱动螺杆泵的泵头的减速箱内的机油液面在最低刻度线与最高刻度线之间。该密封紧固可以是指井口设备包括的采油树大法兰之间,采油树上所有阀门与卡箍之间,以及卡箍与原油进站管线之间的密封紧固。密封紧固符合要求可以是指:采油树大法兰之间在密封紧固后不会发生渗漏,采油树上所有阀门与卡箍之间在密封紧固后不会发生渗漏,卡箍与原油进站管线之间的在密封紧固后不会发生渗漏密封。
[0060] 该抗扭卡子和抗拉卡子符合安装要求可以是指:抗扭卡子和抗拉卡子均位于卡槽内,不会松动,且抗拉卡子以上光杆的长度为1.0m至1.5m。
[0061] 该地面驱动螺杆泵的泵头的减速箱和电动机、抗扭卡子和抗拉卡子、电机控制柜是螺杆泵生产厂家配套的产品。比如:上海东方石油机械厂生产的GLB75‑47型螺杆泵,沈阳新阳石油机械厂生产的LBJ130‑15型地面驱动螺杆泵和LBJ100‑20型螺杆泵。这在付亚荣等人发表在2000年12月《大庆石油地质与开发》上的“螺杆泵配套工艺技术在稠油开发中的应用”一文中有详细记载。
[0062] (2)提前12小时对伴热管线循环预热,计量站回水温度在57摄氏度(℃);
[0063] (3)检查电动机正反转:卸下电动机与螺杆泵泵头之间的传动皮带,启动电动机,观察电动机的皮带轮的转动方向;若电动机的皮带轮的转动为顺时针方向,则转动方向正确,停止电动机运行;若电动机的皮带轮的转动为逆时针方向,停止电动机运行,将与电动机相连接的三相电源火线,任意两相对换接线柱连接;
[0064] (4)油井启抽:装上电动机与螺杆泵泵头之间的传动皮带,调整皮带的松紧度,手动顺时针盘车10圈,用变频25赫兹(Hz)启动电动机带动螺杆泵泵头运转,运转30分钟未发现异常情况后,按地质配产要求调整电动机运转频率;
[0065] 其中,该地质配产(也可以称为油井配产)可以是指:地质技术人员根据油井(即上述螺杆泵井)的开发形势,确定的该螺杆泵井在单位时间的产量。该单位时间可以为一天。
[0066] (5)油井正常启抽后,每10分钟(min)通过油井自动化系统录取油井电流、井口回压、螺杆泵转速、油井产液量等资料,自动上传至计算机终端,供值班人员浏览、查询和分析。
[0067] 步骤102:油井巡视。
[0068] 油井正常生产情况下,每4小时巡视一次,内容包括:“三录取、八查、八看”;
[0069] (1)三录取,即录取油井基础资料;
[0070] 进一步地,用钳型电流表录取油井电动机工作电流,并与自动化采集的电流数据进行对比,其录取和对比方法是本领域技术人员所熟知的;
[0071] 进一步地,从井口安装的电压表上录取油井井口回压,并与自动化采集的井口回压数据进行对比,其录取和对比方法是本领域技术人员所熟知的;
[0072] 进一步地,从井口安装的温度计上录取油井井口温度,并与自动化采集的井口温度数据进行对比,其录取和对比方法是本领域技术人员所熟知的;
[0073] (2)八查、八看
[0074] 进一步地,查螺杆泵泵头减速箱内机油液位,看是否在最高与最低液位线之间;其查、看方法是本领域技术人员所熟知的;
[0075] 进一步地,查螺杆泵泵头减速箱内机油油质,看机油是否变质;
[0076] 进一步地,查螺杆泵泵头减速箱外表温度,看温度是否高于80℃;
[0077] 进一步地,查井口设备,看是否有丢失;
[0078] 进一步地,查井口流程及盘根,看是否有渗漏;
[0079] 进一步地,查抗扭卡子、抗拉卡子,看是否有松动;
[0080] 进一步地,查传动皮带,看松紧是否合适(皮带中部下压不超过10mm,现场上通常采用大拇指下压皮带中部,下压度在一指为宜);
[0081] 进一步地,查控制柜,看各接线部位是否有虚接,各类仪表及自动化仪表、传输信号线是否正常;
[0082] 步骤103:油井加药降黏。
[0083] (1)油井当含水小于35%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为200毫克每升(mg/L),即油井每产出1L含水原油,加药量为200mg;降黏药剂加完后,再从油套环空加入5倍加药量的水;
[0084] 该筛选好的降黏剂可以包括HQAD‑1以及HQ‑2等化学药剂。该HQAD‑1以及HQ‑2在付茜等人发表在2015年2月《工业技术创新》上的“油田长寿区块的培养及保护措施”一文中有详细记载;
[0085] (2)油井当含水在35%‑80%时,按采油工程方案,按时从油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为60mg/L,即油井每产出1L含水原油,加药量为60mg;降黏药剂加完后,再从油套环空加入5倍加药量的水;
[0086] 该筛选好的降黏剂可以包括HRV‑1等化学药剂。该HRV‑1在付亚荣等人发表在1999年9月《油田化学》上的“HRV系列降粘剂在冀中南部稠油开采中的应用”一文中有详细记载。
[0087] 步骤104:油井热洗。
[0088] 油井热洗前,用吊车向上提升油井光杆6.5m,使螺杆泵转子提出螺杆泵定子(泵筒),平衡顶紧油井井口大法兰顶丝,油井井口流程转换为洗井流程,热洗介质用0.5%的HRV‑2降粘剂水溶液;油井完成后,按3米每分钟(m/min)的速度下放油井光杆时,并上提、下放往复活动4次,将抗扭卡子放入抗扭卡子固定槽,变频25Hz启动电动机带动螺杆泵泵头运转,运转30min未发现异常情况后,恢复至油井正常运转时电动机运转频率。
[0089] 其中,HRV‑2等化学药剂,在付亚荣等人发表在1999年9月《油田化学》上的“HRV系列降粘剂在冀中南部稠油开采中的应用”一文中有详细记载;
[0090] 该油井热洗是本领域技术人员所熟知的方法。
[0091] 示例的,某一油井的井口温度为20℃,原油在50℃下的相对密度为0.9432,粘度为7814.34毫帕秒(mPa·s),凝固点为44℃,含蜡量为11.37%,含硫量为1.65%,原油中胶质及沥青质的含量为36.7%,且该原油属高粘高凝原油。
[0092] 采用本申请实施例提供的方法对该油井进行管理后,使得该油井的免修期延长429天,时率提高了1.14个百分点。
[0093] 需要说明的是,上述实施例中的油井即为螺杆泵井,即采用地面驱动螺杆泵进行采油的生产井。
[0094] 图2是本申请实施例提供的另一种地面驱动螺杆泵采油井的管理方法的流程图。参见图2,该方法可以包括:
[0095] 步骤201、在新井投产之前,若确定地面驱动螺杆泵采油系统符合投产要求,则控制螺杆泵井开始采油。
[0096] 在螺杆泵井投产(即开始采油)之前,可以检查地面驱动螺杆泵采油系统是否均满足投产需求。若确定该地面驱动螺杆泵采油系统符合投产要求,则启动该地面驱动螺杆泵采油系统开始采油,即控制螺杆泵井启抽。若确定该地面驱动螺杆泵采油系统不符合投产要求,则对该地面驱动螺杆泵采油系统进行调整,以使其符合投产要求。
[0097] 在本申请实施例中,地面驱动螺杆泵采油系统可以包括:电控设备、地面驱动设备、井下螺杆泵设备以及配套设备。其中,电控设备为电控箱(也可以称为地面驱动螺杆泵采油井的自动化系统)。地面驱动设备(也可以称为地面驱动螺杆泵的泵头)可以包括:减速箱、传动带(即皮带)、电动机、密封盒、扭矩卡子(也可以称为抗扭卡子)和方卡子(也可以称为抗拉卡子)等。井下螺杆泵设备可以包括:转子(也可以称为泵筒)和定子,转子可以位于定子内转动,从而实现抽汲功能。该配套设备可以包括:传感器,设置于螺杆泵井的井口位置处的采油树和仪表,与采油树连接的原油进站管线,以及光杆。例如,该传感器可以包括:用于检测该螺杆泵井的产液量的流量传感器,用于检测井下螺杆泵的转子的转速的转速传感器,以及用于检测螺杆泵井的井口温度的温度传感器,以及用于检测该螺杆泵井的井口回压的压力传感器。该仪表可以包括压力表。该采油树与原油进站管线的连接通路可以称为井口流程。
[0098] 该电控箱为螺杆泵井的控制设备,可以通过电缆分别与电动机、各个传感器以及上位机(即计算机终端)连接。该电控箱可以控制电动机的启动与停止,获取电动机的工作电流。并且,该电控箱还可以获取各个传感器检测到的数据,并可以将电动机的工作电流以及各个传感器检测到的数据上传至上位机,以供上位机显示。
[0099] 该电动机是螺杆泵井的动力源,将电能转换为机械能,并该机械能依次通过减速箱,抗拒卡子,抗拉卡子以及光杆传递至井下的转子,从而使得转子可以在定子内转动,以实现采油。
[0100] 可选的,该电动机可以为防爆型三相异步电动机,即电动机可以接三相电源(即三根火线)。
[0101] 在本申请实施例中,参见图2,上述步骤201的实现过程可以包括:
[0102] 步骤2011、检测地面驱动设备是否符合投产要求。
[0103] 在螺杆泵井投产前,可以检测地面驱动设备的设备参数是否合理,电动机是否运转顺利,减速箱是否润滑良好,抗扭卡子和抗拉卡子是否符合安装要求。若确定设备参数的参数合理,电动机运转顺利,减速箱润滑良好,且抗扭卡子和抗拉卡子符合安装要求,则可以确定地面驱动设备符合投产要求。
[0104] 在本申请实施例中,若地面驱动设备中的电动机与减速箱匹配,则可以确定地面驱动设备的设备参数合理。若电动机与减速箱不匹配,则可以确定设备参数不合理,继而可以通过更换减速箱或电动机,以使该减速箱或电动机匹配,从而使得地面驱动设备的设备参数合理。
[0105] 若确定该电动机的皮带轮的转动方向为顺时针方向,即该皮带轮顺时针旋转,则可以确定该电动机运转顺利。若确定电动机的皮带轮的转动方向为逆时针方向,即该皮带轮逆时针旋转,则可以确定电动机运转不顺利。之后,可以对与电动机的接线柱连接的三相电源火线中,任意两相电源火线进行对换,以使该电动机的皮带轮的顺时针旋转。
[0106] 例如,当前与电动机的三个接线柱依次连接的三根火线为A相电源,B相电源,以及C相电源,且电动机的皮带轮的逆时针转动。此时,工作人员可以确定电动机运转不顺利,且可以与接线柱连接的A相电源对应的火线和B相电源对应的火线对换,或者可以将A相电源对应的火线与C相电源对应的火线对换,又或者可以将B相电源对应的火线与C相电源对应的火线对换,从而使得电动机运转顺利。
[0107] 需要说明的是,在确定电动机是否运转顺利之前,可以拆卸下电动机与该减速箱之间的皮带,然后再启动电动机,观察电动机的皮带轮的转动方向。
[0108] 若确定地面驱动设备中的减速箱内的机油的液面,在减速箱内壁的最低刻度线(即最低液位线)与最高刻度线(即最高液位线)之间,则可以确定减速箱润滑良好。若确定该机油液面低于该最低刻度线,则可以确定减速箱润滑较差,继而可以向该减速箱内增加机油。若确定该机油液面高于最高刻度线,则可以从减速箱内抽出多余的机油。
[0109] 若确定抗扭卡子和抗拉卡子均位于卡槽内,且光杆远离地面的一端与该抗拉卡子之间的距离位于1.0米(m)至1.5m之间,即抗拉卡子以上的光杆的长度大于或等于1.0m,且小于或等于1.5m,则可以确定抗扭卡子和抗拉卡子符合安装要求。
[0110] 例如,若抗扭卡子和抗拉卡子均位于卡槽内,且抗拉卡子以上的光杆的长度为1.25m,由于1.25大于1.0且小于1.5,因此可以确定抗扭卡子和抗拉卡子符合安装要求。
[0111] 步骤2012、检测井口设备以及井口流程是否满足投产要求。
[0112] 在螺杆泵井投产前,还可以检测井口设备的密封紧固满足要求,井口流程是否畅通。若确定井口设备的密封紧固满足要求,且井口流程畅通,则可以确定井口设备以及井口流程满足投产要求。
[0113] 其中,该密封紧固可以是指:采油树的大法兰之间,采油树上的所有阀门与卡箍之间,以及卡箍与原油进站管线之间的密封紧固。
[0114] 在本申请实施例中,若确定采油树大法兰之间在密封紧固后不会发生渗漏,采油树上所有阀门与卡箍之间在密封紧固后不会发生渗漏,卡箍与原油进站管线之间的在密封紧固后不会发生渗漏,则可以确定井口设备的密封紧固满足要求。若确定采油树与原油进站管线之间连接良好,且该原油进站管线不存在漏点(即原油进站管线不刺不漏),则可以确定该井口流程畅通,满足投产要求。
[0115] 步骤2013、对伴热管线循环预热,控制计量站的回水温度位于温度范围内。
[0116] 在螺杆泵井投产前的10小时至12小时,还可以循环对原油进站管线的伴热管线进行加热,以确保原油进站管线可以顺利的将螺杆泵井采出的原油运输至计量站。在此过程中,可以控制计量站的回水温度位于温度范围内。该温度范围可以为55摄氏度(℃)至60℃。也即是,可以控制计量站的回水温度大于或等于55℃,且小于或等于60℃。
[0117] 例如,可以在螺杆泵井投产前12小时,对伴热管线循环预热,并控制计量站的回水温度为57℃。
[0118] 步骤2014、若确定地面驱动设备、井口设备以及井口流程均符合投产要求,且已经对伴热管线循环预热,计量站的回水温度位于温度范围内,则控制螺杆泵井开始采油。
[0119] 在本申请实施例中,若确定地面驱动设备、井口设备以及井口流程均符合投产要求,已经对伴热管线循环预热,且计量站的回水温度位于温度范围内,则可以装上电动机与泵头之间的皮带,并调整皮带的松紧度。然后,手动盘车5圈至10圈,若电动机正常,则为该电动机施加变频25赫兹(Hz)至35Hz的电压,以启动电动机,使得电动机带动该减速箱的输出轴运转。在电动机运转15分钟(min)至30min后,若电动机运转正常,即电动机未发生异常,则按地质配产要求调整电动机运转频率,以使该螺杆泵井启抽。
[0120] 其中,盘车可以是指:在启动电动机前,用人力将电动机转动几圈的操作。盘车可以用于判断由电动机带动的负荷是否有卡死而阻力增大的情况,从而可以避免因启动负荷变大而损坏电动机。
[0121] 在螺杆泵井启抽后,电控箱可以获取螺杆泵井的运行数据,该运行数据可以包括:螺杆泵的电流、井口回压、螺杆泵转速以及产液量等数据,并可以将获取到的数据自动上传至上位机。相应的,上位机可以显示该数据,以供工作人员浏览、查询和分析。
[0122] 可选的,电控箱可以周期性获取该螺杆泵井的运行数据。例如,电控箱可以每隔10min获取该运行数据。
[0123] 步骤202、在螺杆泵井启抽后,巡视该螺杆泵井。
[0124] 在螺杆泵井启抽后,工作人员可以周期性的巡视该螺杆泵井,以便及时发现螺杆泵井的异常情况,并在发现异常后采取相应的措施,从而延长螺杆泵井的免修期,进而提高螺杆泵井的采油时率。
[0125] 例如,在螺杆泵井启抽后,可以每隔4小时(h)至6h巡视一次螺杆泵井。
[0126] 在本申请实施例中,上述步骤202的实现过程可以包括:
[0127] 步骤2021、用钳型电流表录取电动机的工作电流,并与电控箱获取的电动机的工作电流进行对比。
[0128] 在巡视螺杆泵井的过程中,工作人员可以采用钳型电流表检测电动机的工作电流,并比较该钳型电流表检测电动机的工作电流与电控箱获取的电流数据的大小。若确定电流表检测的工作电流,与电控箱获取的电动机的工作电流差的差值的绝对值大于第一阈值,则采用对应的措施。
[0129] 可选的,该第一阈值可以为2安(A)。
[0130] 步骤2022、从螺杆泵井的井口安装的压力表上,录取螺杆泵井的井口回压,并与电控箱获取的井口回压进行对比。
[0131] 在巡视螺杆泵井的过程中,可以读取井口安装的压力表所检测的井口回压,并比较该压力表所检测的井口回压,与电控箱获取的井口回压的大小。若确定压力表所检测的井口回压,与电控箱获取的井口回压的差值的绝对值大于第二阈值,则采用对应的措施。
[0132] 可选的,该第二阈值可以为0.2兆帕(Mpa)。
[0133] 步骤2023、从该井口安装的温度计上录取螺杆泵井的井口温度,并与电控箱获取的井口温度进行对比。
[0134] 在巡视螺杆泵井的过程中,可以读取井口安装的温度计所检测的螺杆泵井的井口温度,并比较该温度计所检测的螺杆泵井的井口温度,与电控箱获取的井口温度的大小。若确定该温度计所检测的螺杆泵井的井口温度,与电控箱获取的井口温度的差值大于第三阈值,则采用对应的措施。
[0135] 可选的,该第三阈值可以为1℃。
[0136] 根据上述步骤2021至步骤2023的描述可知,在巡视螺杆泵井的过程中,可以执行“三录取”操作,以录取螺杆泵井的基础数据,并比较录取的数据与电控箱获取的数据,以便及时发现螺杆泵井的异常情况。
[0137] 步骤2024、查减速箱内的机油的液面,看是否在最高液位线与最低液位线之间。
[0138] 在巡视螺杆泵井的过程中,可以查看减速箱内的机油液面,以确定该液面是否位于减速箱内壁的最高液位线与最低液位线之间。若确定该液面低于最低刻度线,则可以向该减速箱内添加机油。
[0139] 步骤2025、查减速箱内的机油的油质,看机油是否变质。
[0140] 在查看减速箱内的机油的过程中,还可以查看该机油的油质,以确定该机油是否变质。并且,可以在确定机油变质后,及时更换机油。
[0141] 可选的,工作人员可以提取减速箱内的部分机油作为机油样品,并检测该机油样品是否变质。若该机油样品变质,则可以确定减速箱内的机油变质。或者,工作人员可以通过查看机油的颜色,确定该机油是否变质。例如,若机油颜色发白,则可以确定机油变质。
[0142] 步骤2026、查减速箱的外表温度,看温度是否高于80℃。
[0143] 在巡视螺杆泵井的过程中,可以测量减速箱的外表温度,以确定该减速箱的外表温度是否高于80℃。若确定减速箱的外表温度高于80℃,则及时对该减速箱进行降温处理。
[0144] 步骤2027、查井口设备,看是否有丢失。
[0145] 在巡视螺杆泵井的过程中,可以检查井口设备包括的阀门以及仪表是否丢失。若确定阀门,和/或,仪表丢失,则及时在缺失的位置处,安装阀门和/或仪表,以确保地面驱动螺杆泵采油系统的正常运行,继而确保螺杆泵井的正常运行。
[0146] 步骤2028、查井口流程及盘根,看是否有渗漏。
[0147] 在巡视螺杆泵井的过程中,还可以查看井口流程是否发生渗漏,并查看盘根是否发生渗漏。若确定井口流程渗漏,则及时进行堵漏处理。若确定盘根渗漏,则及时更换盘根。由此,可以确保螺杆泵井的正常运行,并可以降低环境污染。
[0148] 步骤2029、查抗扭卡子和抗拉卡子,看是否有松动。
[0149] 在巡视螺杆泵井的过程中,还可以查看抗扭卡子和抗拉卡子是否位于卡槽内,并确定该抗扭卡子和抗拉卡子是否松动。若确定该抗扭卡子和抗拉卡子松动,则及时对该抗扭卡子和抗拉卡子进行紧固处理,以确保螺杆泵井的安全运行。
[0150] 步骤20210、查皮带,看松紧是否合适。
[0151] 在巡视螺杆泵井的过程中,还可以查看皮带的张紧度,以确定皮带的松紧是否合适。若在下压皮带中部后,皮带的下压量不超过10毫米(mm),则可以确定皮带的松紧合适。
[0152] 例如,工作人员可以在现场用大拇指下压皮带中部,若确定下压量为一指左右,则可以确定皮带的松紧合适。若确定皮带的下压量并非一指左右,则可以调整该皮带的张紧度。
[0153] 步骤20211、查电控箱,看电控箱内的各接线部位是否有虚接,该电控箱与各个传感器之间的传输信号线是否正常。
[0154] 在巡视螺杆泵井的过程中,还可以检测电控箱内的各接线部位是否有虚接,即确定各接线部位是否存在接触不良的现象,并可以检测电控箱与各个传感器之间的传输信号线是否正常。若确定接线部位接触不良,或信号传输线异常,则及时进行修理。
[0155] 根据上述步骤2024之步骤20211的描述可知,在巡视螺杆泵井的过程中,可以执行“八查八看”操作,以及时发现螺杆泵井的异常情况,并采取相应的补救措施,从而延长螺杆泵井的免修期。
[0156] 步骤203、在采油过程中,若确定螺杆泵井的原油的含水量处于含水量范围,则对螺杆泵井进行降黏处理。
[0157] 在采油过程中,若确定螺杆泵井的含水量处于含水量范围,即可向螺杆泵井的油套环空中加入降粘剂,以对螺杆泵井进行降黏处理,从而提高螺杆泵井的生产效率。
[0158] 其中,含水量范围可以包括:第一含水量范围和第二含水量范围,该第一含水量范围的上限,可以小于第二含水量范围的下限。并且,若螺杆泵井的含水量处于不同的含水量范围,则可以向该螺杆泵井的油套环空中加入不同剂量的降粘剂。例如,第一含水量范围为(0,35%),第二含水量范围为(35%,80%)。
[0159] 在螺杆泵井的含水量处于第一含水量范围,即该含水量小于35%,可以按采油工程方案,在指定时段内,按时向油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为200毫克每升(mg/L)至250mg/L,即螺杆泵井每产出1L的含水原油,则向油套环空加入剂量为200mg至250mg的降粘剂。并在降黏剂加完后,向油套环空加入剂量为降粘剂剂量的3倍至5倍的水。其中,该指定时段可以为7天至8天。
[0160] 在螺杆泵井的含水量处于第一含水量范围,即该含水量大于或等于35%,且小于或等于80%,按采油工程方案,在指定时段内,按时向油套环空加入筛选好的降黏剂,加药量为50mg/L至60mg/L,即螺杆泵井每产出1L含水原油,则向油套环空加入剂量为50mg至60mg的降粘剂。并在降黏药剂加完后,向油套环空加入剂量为降粘剂剂量的3倍至5倍的水。
[0161] 步骤204、对螺杆泵井进行热洗。
[0162] 在确定螺杆泵井采出的原油的含蜡量较高时,可以对螺杆泵井进行热洗。在对螺杆泵井进行热洗之前,可以用吊车将螺杆泵井的光杆向远离地面的方向移动6m至6.5m,以使从定子中取出转子,并使得平衡块顶紧螺杆泵井的井口处的大法兰顶丝。
[0163] 然后,可以将螺杆泵井的井口流程转换为洗井流程,在对螺杆泵井进行热息的过程中,可以采用浓度为0.5%的HRV‑2降粘剂水溶液作为热洗介质,对螺杆泵井进行热洗。在完成热洗后,按2米每分钟(m/min)至3m/min的速度下放光杆,在此过程中,可以使得光杆做上提到下放的往复活动,且可以做2次至4次该往复运动。之后,可以将抗扭卡子放入抗扭卡子固定槽,并为电动机施加变频25Hz至35Hz的电压,以使得电动机带动减速箱的输出轴运转。若电动机运转15min至30min后,未发现异常情况,则为电动机施加目标频率的电压。该目标频率的电压为螺杆泵井正常运转时电动机的运转频率。也即是,若电动机运转15min至30min后,未发现异常情况,则使得电动机的运转频率恢复至螺杆泵井正常运转时的频率。
[0164] 在采用本申请实施例提供的方法对现场中的多个螺杆泵井(例如1000余个)进行管理后,可以使得该多个螺杆泵井的免修期平均延长了382天,采油时率平均提高了1.07个百分点。
[0165] 可选的,本申请实施例提供的地面驱动螺杆泵采油井的管理方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减。例如,步骤204也可以在步骤203之前执行。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本申请的保护范围之内,因此不再赘述。
[0166] 综上所述,本申请实施例提供了一种地面驱动螺杆泵采油井的管理方法,由于可以在确定地面驱动螺杆泵采油系统符合投产要求,才控制螺杆泵井开启抽,在螺杆泵井启抽后可以巡视该螺杆泵井,以及时发现螺杆泵井的异常情况,并及时补救。并且,还可以在原油的含水量较低时,对螺杆泵井进行降黏处理,在原油的含蜡量较高时,对螺杆泵井进行热洗。通过这一系列的管理方法,有效延长了螺杆泵井的免修期,从而提高了螺杆泵井的采油时率。
[0167] 以上实施例中的检查、取样(例如获取减速箱内的机油)、资料读取的流程是本领域技术人员所熟知的,本申请实施例不再赘述。
[0168] 以上所述仅为本申请的示例性实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。