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“防脱神器”诞生记
2016-08-23 阅读次数:[1722]

过去抽油井中的抽油杆在井下作业时经常会脱扣,自从2009年5月“防脱神器”在风城SAGD井区运用以后,抽油杆柱脱扣现象几乎销声匿迹了。

    在2014年11月第八届国际发明展览会上,由新疆油田公司工程技术研究院研发的“防脱神器”——稠油水平井防脱抽油杆柱通过与四十多个国家的多项发明角逐,最终获得了金奖。

    上月,本报记者对“防脱神器”的研发过程进行了探访。

    风城超稠油不仅粘度高,而且埋深非常浅,开采难度是世界公认的。因此,用过去开采普通稠油的抽油机来开采超稠油显然“吃不消”——抽油井中的抽油杆在井下作业时经常会脱扣,平均一周就会发生一次。

    在“防脱神器”——稠油水平井防脱抽油杆柱问世前,抽油杆脱扣的唯一的解决办法就是关井修井,更换抽油杆柱,一般维修期在三天以上。2008年,当时一天就可能有十几口井同时出现脱扣,一天的原油损失量接近百吨。

    而自从2009年5月“防脱神器”在风城SAGD井区运用以后,抽油杆柱脱扣现象便几乎销声匿迹了。

    风城油田FHW103P井是首口使用“防脱神器”的油井,至今已经过去了两千多天,就在这两千多个昼夜更替期间,该井的抽油杆柱没有出现一次脱扣。

    目前,风城油田有一千多口井使用了“防脱神器”,这一千多口井也从未出现抽油杆柱脱扣的情况。

    紧急电话

    2008年7月1日,正在参加单位会议的工程技术研究院工程师黄晓东手机震了起来。

    “谁这时候打电话?”看到是未知号码,黄晓东挂断了手机。

    还没等黄晓东把手机放入口袋,手机再一次震动了。

    黄晓东瞥了一眼手机,发现还是刚才那个号。凭他多年从事科研工作的经验,他觉得这通电话不一般,于是他接通了电话——

    “喂,您好……”

    “黄工吗?风城现在七八口井同时出现不出油的现象,这是怎么回事儿?赶紧到现场来找找原因,如果一直这样,年底能完成任务吗?”还没等黄晓东和对方打完招呼,对方已经急切地蹦出了几十个字。

    黄晓东推测,给他打电话的这个人是风城油田的现场负责人。 “会不会是抽油杆脱扣导致的?”黄晓东眉头紧皱,“我现在在开会,到现场估计要到晚上了。”

    “你别开会了,现在就到现场来看看,如果一直不出油,耽误一天就会影响全年的计划。”对方十分急切地催促他。

    挂掉电话,黄晓东立刻向领导请了假,带上人就往现场赶去。

    查找原因

    按照当时领导的要求,详细的方案必须要在7月20日之前提交。因为过了9月份之后天气就会转凉,如到那时还不能试验成功,不仅试验无法进行,全年的产量任务可能会受极大影响。

    可问题来了,黄晓东他们此时并不知道抽油杆不出油是什么原因导致的。当天夜里,黄晓东一夜没睡。

    7月2日,黄晓东找来了两位同事,又一次来到了现场来查找原因。

    通过各个区块数据分析对比,黄晓东推断不出油的原因是脱扣造成的,为了证实此推断,黄晓东跑遍了各个现场。

    头一周,黄晓东转遍了重油公司九7区—8区以及百重7区。看着眼前变形的抽油杆,黄晓东对同事说:“这井身结构在狗腿度大和方位角变化大的地方,弯曲应力及杆柱所受扭矩大,断脱率就高。”黄晓东顺势指着那个变形的抽油杆,“你看,这个抽油杆就因为狗腿度太大被压弯了。”

    第二周又来到风城重32井区,黄晓东一边在纸上画着,一边思考着:这油太稠了,管子下去的阻力太大了,本来地层浅,油管下去的时候就容易弯曲,现在又遇到超稠油,便产生了严重的螺旋弯曲变形。

    原因找到了,黄晓东和他的同时三人各司其职——陈瑞祥负责设计,张辉负责画图,而黄晓东负责上报领导。

    上报领导对黄晓东来讲是一个挑战。那时他每天因为更改方案要向多位领导上报。

    有时,得到答复会是这样:“挺好的,不过在这里加一个弹簧垫子或许更好。”

    有时,得到答复会是这样:“我更看好另外那组的方案,你们这个还需更改。”

    有时,得到答复又会那样:“我觉得这个方案还是有缺陷,你再斟酌一下,然后改一改。”

    ……

    经过黄晓东和同事的一改再改,一份详尽的方案在7月20日提交了——他们确定在原先的抽油杆柱工具连接处加装抽油杆转换接头、防脱抽油杆扶正器、防脱抽油杆防脱器、防脱加重杆、防脱抽油杆等防脱设备。

称霸风城

    共有三家单位的5种方案进入了试验阶段,谁的方案最优就要看试验阶段的表现,各个研发团队的负责人都跃跃欲试,想在试验时崭露头角。

    很快,一个月过去了,此时,除了黄晓东团队设计研发的稠油水平井防脱抽油杆柱没有脱扣外,其余研发团队的防脱器均败下阵来。

    虽然黄晓东团队设计的工艺方案及配套工具撑过了第一个月,但很多专家和领导仍对此发明感到担忧,有人甚至表示这套方案最多撑不过3个月。

    “决胜二十一点这个发明是从根本上解决脱扣问题的,别说三个月,就是坚持一两年我都认为没有问题。”黄晓东一直都对防脱器自信满满。

    结果不出所料,在长达9个月的试验期内,安装了稠油水平井防脱抽油杆柱的抽油机自始至终都没有出现脱扣的现象。

    有些不知情的修井工甚至还产生过疑问,原本最爱脱扣的抽油机为啥一个个都变“乖”了呢?就连风城油田作业区领导都称赞黄晓东团队研发的稠油水平井防脱抽油杆柱为“防脱神器”。

    在2009年4月试验期结束之后,黄晓东团队的“防脱神器”又在SAGD井区推广使用,开启了其“独领风骚”的时代。

    扬名内外

    2009年5月,“防脱神器”开始在风城油田广泛推广使用,短短大半年的时间,风城油田的所有抽油机都安装上了防脱神器。

    而远离新疆油田两千多公里的南阳油田在得知“防脱神器”的神奇效果之后,也很快将自己的十几口超稠油井安装了“防脱神器”。

    “防脱神器”的神奇不仅在国内的同行之间传开了,还迅速传向周边的哈萨克斯坦肯基亚克盐上油田。“当时肯基亚克盐上的同行听说了‘防脱神器’的效果都感到非常吃惊,他们亲自派人来新疆油田公司工程技术研究院进行考察调研。”黄晓东津津乐道。

    此后,肯基亚克盐上油田毫不犹豫地给他们的抽油杆安装了几十部防脱神器。

    事实证明,防脱神器彻底改变了超稠油开采时抽油杆柱出现脱扣的现象,目前该技术平均检泵周期达到560天,最长检泵周期达到690天,检泵周期延长至原周期的14.3倍,即单井减少修井次数10次以上。

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