超稠油井光桿結(jié)垢治理

楊振東　靳慶凱　鄒洪超

摘 要：光桿密封器是機(jī)械采油井口重要密封部件，在超稠油開采過程中，特別是蒸汽吞吐輪次生產(chǎn)初期的高溫高含水井，抽油井的光桿表面易結(jié)垢，增加密封器填料損耗，增加生產(chǎn)成本的同時(shí)，密封器泄漏也帶來了環(huán)保壓力。通過現(xiàn)場采用除垢方法改進(jìn)和提前預(yù)防措施改進(jìn)，對光桿除垢和防垢收效明顯，大幅度降低了密封器填料成本，提高了工作效率，克服了常規(guī)方法操作不便，效率低的問題。

關(guān)鍵詞：超稠油;光桿;除垢;防垢

超稠油具有對溫度的敏感性，生產(chǎn)井口產(chǎn)出液直井平均溫度達(dá)到75℃以上，SAGD井溫度達(dá)100℃以上，產(chǎn)出液高含鹽油井，光桿結(jié)垢現(xiàn)象普遍?，F(xiàn)場除垢采用的是，將鐵絲綁在盤根盒上，人才拉緊除垢，操作方法不安全且效率底，除垢不夠徹底，對于光桿結(jié)垢的產(chǎn)生無有效的防范措施，密封填料用量增加，成本可控性降低，需要在管理與設(shè)備上有所創(chuàng)新。

1 現(xiàn)場背景分析

1.1 結(jié)垢的原因與危害

超稠油抽油機(jī)井開采，主要是熱采的開發(fā)方式，采用蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、SAGD等方式，由于超稠油對溫度的敏感性，產(chǎn)出液溫度必須保持一定值以上方能保證產(chǎn)能。在單井輪次初期，由于井口產(chǎn)出液高溫、多鹽，因此密封器光桿表面易結(jié)垢。結(jié)垢油井普遍存在高溫、較高含水的特點(diǎn)。產(chǎn)出液中具有較高的含鹽量，在井口較高溫度環(huán)境下，產(chǎn)出液中的鹽分積聚在光桿表面析出，形成垢層，光桿表面結(jié)垢的厚度平均為0.5～1.0毫米。主要危害是增加密封填料損耗，由于結(jié)垢表面粗糙，增加了與光桿密封器填料的磨損程度，密封填料損耗增加，填料更換頻繁，巡檢發(fā)現(xiàn)不及時(shí)易產(chǎn)生井口泄漏污染事故，給生產(chǎn)成本與環(huán)保均帶來一定的壓力。光桿表面結(jié)垢除增加成本支出外，尚增加人員巡檢頻率和填料更換工作量，增加了員工勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.2 現(xiàn)有措施及不足

當(dāng)前對光桿結(jié)垢主要采取的是預(yù)防與簡易除垢兩種方法。預(yù)防主要是采取井口密封器定期涂抹黃油，增加光桿與密封器填料間的潤滑程度，提高光桿表面光潔度，降低鹽垢的積聚速度，此方法時(shí)效較短，易在井口造成黃油積聚和產(chǎn)生黃油落點(diǎn)而污染井口與地面。簡易除垢法是采用8號(hào)鐵絲除垢，人工將鐵絲纏繞在密封器上端外露光桿外緣，一端固定在密封器壓帽上，另一側(cè)人工用力拉緊鐵絲一端，利用鐵絲與光桿表面產(chǎn)生的擠壓去除表面結(jié)垢。對于結(jié)垢油井的結(jié)垢速度較快，對于結(jié)垢嚴(yán)重井，平均每天需要要除垢5-6次，一般結(jié)垢井需要手動(dòng)除垢2-3次，除垢時(shí)無專用除垢工具，除垢費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響工作效率，且利用鐵絲除垢的方法因操作人員、操作方法的差異，易造成鐵絲纏繞絞手傷人事故及意外彈出傷人事故，具有一定的操作風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)垢不能有效解決，直接造成更換盤根次數(shù)增加，增加操作風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也增了密封填料采購成本。

2 采取主要對策

2.1 潤滑改進(jìn)法

經(jīng)現(xiàn)場對比發(fā)現(xiàn)，采用廢機(jī)油替代黃油對光桿進(jìn)行潤滑可起到較好防垢效果，但由于機(jī)油液態(tài)不易長時(shí)間在光桿表面滯留，需要在裝置上改進(jìn)?，F(xiàn)場采用兩種方法，一種是更換新式光桿密封器，新式密封器密封壓帽上設(shè)置有油腔，可儲(chǔ)存機(jī)油，并通過內(nèi)側(cè)滲孔對光桿進(jìn)行潤滑，可有效緩解結(jié)垢。油腔內(nèi)機(jī)油只需要定期補(bǔ)充即可，但成批采購更換新式密封器成本較高，現(xiàn)成采用更換密封器與延時(shí)滴定潤滑方式相結(jié)合的措施。另一種方法就是延時(shí)滴定法潤滑，在光桿上安裝可移可卸式油腔，通過旋塞閥控制油腔與引流管的通斷與機(jī)油排量，引流管靠近光桿下端外壁，調(diào)整閥的開度來實(shí)現(xiàn)定時(shí)滴油的方法對光桿進(jìn)行滴定潤滑，收效明顯，裝置成本較低，推廣效果較好。

2.2 除垢改進(jìn)法

光桿結(jié)垢后，最簡單易行的是物理除垢，目前的鐵絲纏繞除垢明顯的效率低且存在脫出傷人、絞手傷人等安全問題。針對除垢的力學(xué)特點(diǎn)，研制了新式的除垢工具。

2.2.1 結(jié)構(gòu)與原理

除垢工具采用與光桿外徑相匹配的雙半環(huán)形設(shè)計(jì)，利用擠壓原理除垢，并兼具固定盤根盒功能。除垢工具由一對手柄，兩個(gè)工作端組成，總長度30cm，工作端內(nèi)徑與光桿內(nèi)徑相匹配。雙工作端以一個(gè)中間軸連接，可交替轉(zhuǎn)動(dòng)抱緊光桿，達(dá)到除垢或固定盤根盒的目的。除垢功能端內(nèi)側(cè)配有專用牙塊，牙塊設(shè)置凸環(huán)形齒，凸形齒一般為3環(huán)，凸環(huán)形齒起到保證有效除垢且不傷光桿作用;填料盒固定功能端，內(nèi)側(cè)配備專用牙塊，為斜三角齒狀設(shè)計(jì)，保證固定填料盒時(shí)不發(fā)生滑動(dòng)事件，如圖1。

2.2.2 工作過程

光桿除垢時(shí)，不需要停機(jī)，將工具除垢端張開，光桿下行時(shí)，扣在光桿上，雙手前推，使工作端扣緊光桿，利用擠壓包緊作用除垢，光桿上行時(shí)松開，轉(zhuǎn)換不同角度進(jìn)行除垢，直到除垢干凈，除垢時(shí)一般光桿在2個(gè)行程內(nèi)除垢結(jié)束。更換光桿密封器填料時(shí)，按規(guī)程停機(jī)后，卸壓打開填料盒壓帽，將填料盒壓帽及配件上移，將固定功能端扣在光桿上，雙手柄向同端移動(dòng)，卡緊光桿，利用手柄尾部凸輪鎖定，將填料盒及格蘭固定在光桿上，便于更換密封填料操作。工具實(shí)現(xiàn)了具備除垢與更換密封填料輔助工作的雙重功能。

3.效果評(píng)價(jià)

通過潤滑與除垢法的改進(jìn)措施，提高了光桿密封器填料的使用壽命，同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，且除垢工具新增更換密封填料輔助功能，提高了操作安全性。通過措施的實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)單井月節(jié)約填料1套1000元，減少因更換填料停機(jī)50min/井次，延長了油井有效生產(chǎn)時(shí)間，單井月增油0.2噸。