在油田机采工艺应用过程中由于油井结蜡、脱扣、偏磨、疲劳等导致在生产过程或起抽油杆过程经常发生抽油杆断脱故障。特别是随着机抽油杆使用年限增长或泵挂深度加深, 抽油杆强度降低, 负荷不断增大, 抽油杆断脱更加频繁, 给原油生产带来严重影响。目前国内针对抽油杆打捞常用的打捞工具主要分为两类:一类是油管内打捞工具, 主要有YGLM25抽油杆接箍捞矛、CLT11A抽油杆打捞筒。另一类是在套管内打捞工具, 主要有SQ-01三球打捞器、WLC25-38弯抽油杆打捞筒和开窗捞筒等常用工具[1]。
目前在进行套管内抽油杆打捞作业时, 由于抽油杆每次断脱位置不同, 现场需要根据起出的抽油杆状态分析确定打捞方案, 打捞过程中需要不断更换打捞工具, 现场等停时间长, 修井效率低, 针对这种情况, 根据常用的各种实心、空心抽油杆本体尺寸、接箍尺寸和抽油杆落井后弯曲变形特征研究, 设计了以捞接箍和本体一体的组合式抽油杆打捞筒, 该工具具有多功能、全尺寸打捞特点, 可用于处理井下断脱的抽油杆。2011年该工具在开始在现场应用, 截止2012年2月, 现场使用5井次, 打捞成功率100%。打捞时间缩短50%以上。大大提高了打捞效率。
组合式抽油杆打捞筒设计为上下两级如图1所示, 主要由上接头、上筒体 (含弹簧、卡瓦牙) 、下筒体 (含弹簧、卡瓦牙) 引鞋三部分组成。上筒体设计为打捞各种规格抽油杆本体捞筒, 可以安装两种卡瓦牙 (16-22、25-28) 用来打捞各种规范的抽油杆。下筒体设计为打捞各种规格的抽油杆接箍捞筒, 可以安装四种规范的卡瓦牙 (34-36、38-42、46-50、55-60) 用来打捞各种规范的空心抽油杆本体及接箍。两种捞筒通过丝扣连接起来。在下井打捞过程中如果井下鱼头为抽油杆本体 (16mm～28mm) , 由于上下筒体均为锥面导向结构, 抽油杆通过下部捞筒上行到上部打捞位置推动卡瓦牙上行, 使捞筒的卡瓦胀开使抽油杆鱼头进入卡瓦, 上提管柱时, 卡瓦牙在弹簧作用下下行, 卡瓦牙卡住抽油杆随打捞工具起出地面。当井下鱼头为抽油杆接箍时 (34mm～60mm) , 接箍推动下部筒体内安装的卡瓦牙上行, 卡瓦张开使接箍进入卡瓦, 上提管柱时, 卡瓦牙在弹簧作用下下行, 卡住落鱼随打捞工具起出地面。如果上提过程中出现抽油杆遇卡, 可以通过旋转钻具, 由筒体上的两个键将扭矩传至抽油杆, 倒开未卡的抽油杆。
组合式抽油杆打捞筒在设计中, 充分考虑的可能存在的落鱼状态, 在抽油杆本体打捞设计中, 改进弯油杆打捞筒适用规格范围小的问题, 改变了卡瓦牙结构, 增大了打捞范围, 更有利于在打捞过程中入鱼。在抽油杆接箍打捞设计中, 克服了其它捞筒小台阶打捞成功率低的缺陷, 改进了小台阶卡捞方法。整体设计上, 以现场便于换卡瓦牙为主体, 以方便现场针对抽油杆变形情况及时改变卡瓦规格, 最大限度的满足各种规格的抽油杆接箍、本体、抽油杆防脱器的打捞;并考虑可能存在的抽油杆遇卡问题, 在进行上下筒体一体化组合同时, 在上下筒体的卡瓦部分, 设计增加了锁键式倒扣装置, 以便于在遇卡时随时进行倒扣作业。该工具的独特设计特点, 使其克服了其它单一工具打捞一种落物和局限性, 具有体积小、操作简单、打捞范围大, 可以随时根据现场的落鱼情况改变打捞筒的打捞规格范围, 减少了现场等停工具时间, 实现了一个工具多种功能, 提高了打捞效率。
该工具研制成功后, 在抽油杆打捞作业中, 充分发挥了其功能特征, 克服了工具选用难度大和施工进度慢的问题, 试验应用5井次, 打捞施工成功率达到100%, 比常规打捞工具节约施工时间50%, 取得了较好的应用效果。以2012年2月吐哈油田XX102井打捞为例, 该井为7″套管, 套管内径157mm, 套管内落鱼头为7/8″抽油杆, 从接箍加大部位断脱。根据该井的情况, 现场选用下部筒体内装46-50的卡瓦牙进行打捞, 顺利捞获断脱在井下的抽油杆。起出后发现下部还有落鱼, 鱼头从杆式泵下部断脱, 二次更换55-60的卡瓦牙后下井打捞, 顺利捞获其余落鱼, 施工一次成功率达到100%。该工具的试验应用, 简单化了施工工艺, 效率得到较大的提高。
(1) 该组合工具在现场使用, 具有结构简单、打捞范围大、工具加工成本低和适用落鱼种类多的特点, 能满足各种规格抽油杆本体及接箍打捞的需要。 (2) 通过现场实践证明, 该工具操作简单, 实用性强, 打捞成功率高。 (3) 该组合工具卡瓦结构改进, 增大了单卡瓦适用规格, 能够有效地满足16mm～60mm外径非标准管杆的打捞。 (4) 该工具现场更换卡瓦方便, 可多次重复使用, 减少了现场由于打捞鱼头变化而等、停时间。
摘要：在油田井下作业中, 由于管内蜡卡、抽油杆断脱等原因造成的抽油杆落井打捞井较多, 打捞作业时, 多采用在油管内打捞或起出油管在套管内打捞方式进行。目前的套管内打捞工具, 由于抽油杆断脱位置不同, 在现场打捞中常常需要根据起出的抽油杆判断井下落鱼状态, 并根据现场情况更换打捞工具。存在现场等停时间长, 作业效率低等方面的问题。对此, 研究设计了组合式打捞筒, 实现了快速高效的打捞, 提高了作业效率。
关键词：组合式,抽油杆,打捞筒,应用
[1] 万仁溥, 罗英俊.采油技术手册 (第五分册) 修井工具与技术[M].北京:石油工业出版社, 1989.
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