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摘 要：风城油田作业区重18井区是典型的超稠油区块, 工作难度大, 人员少。近几年来不断打新井, 生产规模不断扩大。抽油井生产方式是通过抽油机带动驴头做上下往复运动把地下原油抽汲到地面, 采油树盘根盒是井口密封装置, 光杆上下运动时盘根盒内的盘根起到密封作用。由于光杆不间断上下运动磨损盘根, 盘根磨损严重时起不到密封作用, 会发生井口溢油现象, 造成井口污染事故、频繁的停井更换盘根降低了单井开井时率, 也增加了生产成本、影响生产时率。因此解决抽油井盘根使用寿命问题是关键问题。
关键词：抽油井盘根; 填料法; 使用周期;
1 存在问题
(1) 员工劳动强度大, 减少开井时率。每口单井每月换盘根次数单井为6次、水平井为8次, 每次至少耗时20-30分钟, 目前重18井区每日正常生产井有1000口井左右, 每日换盘根工作量大致为200次, 共耗时100小时, 依据现场操作员工人均每日6小时工作时间计算, 仅放换盘根就占用了17个人的工作量。这极大增加了现场操作员工的劳动强度并降低了工作效率;(2) 增加生产成本。由于稠油井, 采用注蒸汽开发及管理因素等原因换盘根频繁造成成本增加。(3) 风险增加。造成井口污染、员工每月檫洗保温套、清理油污5次以上、安全环保压力大。
2 盘根磨损的原因分析
(1) 抽油机井生产中因种种因素影响光杆腐蚀或光杆磨损变形、在光杆与盘根磨檫时, 磨损盘根导致盘根漏, 盘根更换频繁。(1) 光杆在工作过程中首先长期承受交变载荷的作用, 并且容易被多种机械损伤和腐蚀, 其失效过程一般可以归结为磨损→腐蚀→断裂。光杆表面被腐蚀和断裂的主因是它的表层容易遭受损伤, 而后又被电化学腐蚀, 长期的腐蚀又加快了磨损速度结果造成光杆断, (2) 疲劳磨损, 在光杆磨损中常见的针状、豆状的凹坑、较大面积的损伤等都是由于疲劳损伤造成的, 这是因为盘根对光杆基体的密封压紧作用使其表面产生局部压力, 光杆的上下往复运动使之在长期接触压入应力的反复作用后, 光杆材质发生塑性变形。 (3) 原油漏失腐蚀磨损, 光杆腐蚀造成光杆表面应力不集中加快磨损程度。抽油机井口原油漏失是造成光杆腐蚀的主要因素, 原油是气、水、烃、固共存的多相流腐蚀介质;H2S、CO2、O2、Cl和水为主要的腐蚀介质。由于光杆是在井筒采出液液面上做往复运动, 采出液面的下方是贫氧区, 而采出液面的上方是富氧区, 这相当于将一个较大的氧浓差腐蚀电池强加在了光杆上。通常情况下光杆下部腐蚀比上部要更严重, 这是根据电化学原理, 富氧区保护阴极, 贫氧区腐蚀阳极。 (4) 划伤式磨损、境内液体带出杂质与光杆表面之间的作用力小于杂质压溃强度, 至在光杆表面产生划痕。 (5) 凿削式磨损, 他的产生主要是由于盘根盒中有大块杂质而且具有尖锐棱角光杆运动过程中对光杆表面进行冲击式高应力作用, 光杆表面生成较深的犁沟或深坑。光杆是一种弹性体, 之所以它与盘根发生偏磨, 损坏密封填料, 造成原油漏失, 是因为光杆在上下往复运动过程中, 它的惯性运动与悬点钢丝绳不一致, 所以造成悬绳器、定位器与方卡子三者之间短暂的硬性碰撞, 频繁的震动载荷引起光杆弹性弯曲。(2) 经常提泵注汽、碰泵、光杆与光杆卡子反复齿和造成光杆毛刺多。光杆修复不及时, 光杆毛刺磨损盘根。(3) 修井后, 井口光杆不对中光杆偏磨盘根。生产井因固井质量及其他因素的影响导致井斜、抽油机底座不平、基础底座下沉和抽油机水平高度达不到要求的、油稠、悬绳器打卡子也导致抽油机不同方向移位这些因素都造成光杆偏磨盘根。(4) 油井间隙出油, 光杆与盘根发生干磨, 造成盘根磨损严重。另外套压过高造成油井间歇出油甚至导致油井无产量, 使光杆与盘根干磨, 造成盘根漏油, 缩短盘根的使用周期。(5) 员工操作不当造成盘根磨损。根据观察和分析, 巡井员工发现盘根溢油现象, 做出的反应就是先紧盘根盒, 直到井口盘根不溢油为止.过渡紧固使光杆与盘根结合面紧凑磨擦加速了盘根的磨损。上述问题表明普通管理模式不适应风城采油二站油田安全、环保、高效开发的需求, 应针对性的开展有关技术调研以及现场试验, 根据现场要求, 经多次试验, 确定填料法换盘根可以解决现场实际问题。
3 解决方案
(1) 针对员工责任心不强问题, 我们健全各类规章制度, 按照公司有关规定, 制定出我站的管理规定, 严格执行, 有奖有罚, 在加强全体员工培训的同时, 针对新员工严格按三级教育内容加强培训力度, 同时以老工人带新工人的方法加以培训指导, 切实提高员工的技术素质和质量、效益、安全意识。管理制度的松严与管理者有着密切关系, 因此在平时工作中加强管理干部的培训考核工作, 先提高管理者的水平才能保证工作的平稳进行。(2) 针对光杆腐蚀严重或光杆磨损变形的井采用更换光杆措施, 动员各班组员工加强抽油井的巡检力度, 对轻度光杆腐蚀或轻度光杆弯的井采取锉刀修复或光杆修正措施修复光杆保证正常生产。(3) 对于经常注汽、碰泵的井, 由于经常打卡子容易造成光杆毛刺多, 需采用锉刀及时修复消除毛刺, 以减少毛刺对盘根的磨檫。在以上作业时, 要求员工严格按操作规程作业, 避免因打卡过严咬伤光杆。(4) 针对井口光杆偏心井, 根据不同的原因采用不同的解决措施:一是针对部分井修井作业后挂泵操作错误导致光杆不对中, 解决措施是及时纠正挂泵操作流程, 正确步骤应先挂泵, 光杆对中后再紧盘根盒法兰螺丝, 同时加强修后交接工作, 光杆对中度是交接检查的关键;二是针对井口斜导致的光杆不对中, 解决措施是加异径钢圈矫正井口, 确保井口对中;三是针对抽油机位移导致的光杆不对中, 解决措施是校正抽油机, 确保井口对中。并建立更换盘根记录, 落实在操作中井口光杆的对中度, 以便及时根据情况调整盘根盒法兰或校抽油机。针对操作不当的情况, 及时进行操作流程培训, 纠正操作员工对紧盘根盒的原理理解误区。当巡井员工发现盘根溢油时, 一是先观察回压是否增高;二是紧盘根一圈后再对光杆涂抹黄油;三是观察盘根溢油是光杆带出来的还是盘根盒过松溢出来的;四是观察井口盘根是否紧完而需要更换盘根的;对于井口不溢油的井, 盘根盒不要随意紧。(5) 针对间歇出油、干磨的井, 对于井口间隙出油的井及时对光杆涂抹黄油, 使光杆起到润滑作用, 减少光杆与盘根干磨。并安排班组员工对各自管理井中的易出油干磨井建立管理台账, 对套压高的井安装套气阀实现自动放套压, 油井不受套管气的影响, 出油正常后减少盘根干磨, 延长了盘根的使用周期。在日常工作中重点检查与记录。巡井员在检查井口时没有养成良好习惯, 没有对光杆及时涂抹黄油进行润滑, 也容易造成盘根磨损。要求巡井工在巡井时, 对每口井的光杆进行涂抹黄油。并且保证每口井上有一小杯黄油。要求员工每周对光杆涂抹二次黄油。保证光杆与盘根起到良好的润滑作用, 防止盘根盒漏油。特别是双管井因其管理难度大, 高含水井因水的密度、粘度等因素光杆有毛刺、光杆变形、光杆偏磨的井盘根漏现象比较严重, 员工每天换盘根, 在浪费材料、影响产量的同时, 加大了员工的劳动强度, 增加了安全环保压力。对于高含水井、管理难度大的双管井除了做好上述措施之外, 在加盘根前把提前准备好的麻绳用黄油充分润滑后, 盘根盒底部先加两个盘根再把2cm粗的麻绳加进去填实上面再加2个盘根, 麻绳具有很强的吸水性, 可有效避免混合液体被光杆带出, 同时防止光杆与盘根干磨, 热采井采取蒸汽吞吐、日常性措施多、难免对光杆造成伤害, 我们加强培训和考核的同时, 选出部分班组因光杆毛刺多经常换盘根的水平井8口、直井10口、高含水井12口井, 先进行重点实验并针对性整改, 在换盘根之前把毛刺打平修复保养措施再进行填料法加盘根措施, 并制定专人跟踪观察统计效果, 其中10口高含水井加麻绳填料实验后, 平均换盘根时间从一天提高到15天换一次。8口水平井加麻绳填料实验后, 平均换盘根时间从一天提高到11天换一次。12口直井加麻绳填料实验后, 平均换盘根时间从三天提高到21天换一次。抽油井盘根平均使用周期达到了15天, 全站推广应用后效果明显。同时培训各班组人员提高操作技能。
4 使用效果评价
通过推广填料法换盘根技术, 加强管理制度, 强化对员工的安全、技术培训使抽油井的盘根使用周期有了明显地提高。截至9月底已完成光杆腐蚀或光杆变形的井有150口已全部更换, 井口不对中130口已全部校正井口, 间歇出油、干磨井20口井按制定方案修复、保养, 注汽、碰泵导致的光杆毛刺井700口井已修复保养。全年共实施900口井加填料法换盘根, 平均每口井工作天数达到了15天, 换盘根次数由每月平均六井次减少到2井次, 换盘根停井总时间由原来的1350天减少到450天, 延长了抽油井盘根使用周期。
4.1 直接经济效益
采油二站总井数为1373口, 开井数为900口 (直井87%, 水平井13%) , 平均单井产量水平井3吨/天、直井2吨/天, 单口井产量为3×13%+2×87%=2.13吨/天。吨油成本156元/吨。年平均更换盘根停井时间:更换盘根时间×开井数×12月×平均每口井每月换6次=30分钟/井×900×12月×6=1944000分钟/60分钟=32400小时/24小时=1350天。采取填料措施后更换盘根年平均停井时间=更换盘根时间×开井数×12月×平均每口井每月换2次=30分钟/井×900×12月×2=648000分钟/60分钟=10800小时/24小时=450天。每年减少停井时间=1350天-450天=900天每年增加产量=900天×2.13吨/天=1917吨每年增加效益=1917吨×156元/吨=29.91万元年平均节约盘根成本=开井数×每月节约盘根数×12月×盘根单价=900×4×12×38.5元=166.32万元每年合计节约费用=29.91+166.32=196.23万元
4.2 社会效益
(1) 降低了盘根更换频次, 减轻了员工更换盘根的劳动强度, 同时有效地减少了井口污染、减轻了安全环保压力。(2) 降低了盘根密封消耗, 同时减少了由修井队换光杆、盘根盒次数, 节约了材料及修井维修费用。(3) 填料法具有投入少、见效快、收益大, 具有一定的推广应用价值, 可在作业区稠油井中进行推广应用。
4.3 结论
在作业区技监中心、生产运行科等科室的大力协助下, 该标准在采油二站得以顺利实施, 通过宣贯标准和规范填料法加盘根, 不仅有效地杜绝了因巡检不及时、不到位而造成的污染问题、降低了生产成本、员工劳动强度、提高了生产时率, 而且增长了全体员工的QHSE基础知识, 提高了全员学习和执行标准的意识, 确保了采油二站生产安全运行, 为完成作业区下达的安全生产各项业绩指标做出了积极贡献。为巩固所取得的成绩应抓好一下工作:(1) 为确保这项工作长期进行, QC小组编写《抽油井填料法加盘根操作暂行规定》形成规范性操作文件。将填料法的管理规定纳入“班组管理规定”。(2) 定期进行盘根盒的维修保养工作。(3) 坚持和完善跟踪检查制度, 使操作员工对注汽、挂抽工况能够按规程进行更换盘根填料, 确保了油井正常生产。
5 遗留问题及今后打算
(1) 白班员工不能按时巡站的情况还时有发生, 尤其在星期六和星期天, 由于上班人员较少, 工作量大, 有时存在漏跑或少跑现象。(2) 夜巡工由于气候原因, 尤其在冬天, 天冷路滑, 存在侥幸麻痹思想, 有时还会发生少巡的现象。在后期的使用过程中, 采油二站将会继续加大对填料法的改进及跟踪评价工作。
参考文献
[1]郝洪峰, 郝舜媛, 刘颜.抽油井井口盘根更换工具的集成设计与应用[J].工程技术:引文版, 2016 (12) :00252.
[2]杜岩.抽油机光杆自润滑式调中井口密封盒的应用[J].化工管理, 2014 (2) :102.
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