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          非金屬敷纜復合連續油管應用簡介

          作者:上海飛舟博源 瀏覽: 發表時間:2020-06-08 00:00:00 來源:自制


          非金屬敷纜復合連續油應用簡介

          1. 一、技術背景簡介

          傳統的有桿采油系統存在運行能耗高、系統效率低、管桿偏磨嚴重、柱塞腐蝕、斷脫、泵卡等故障率較高、維修作業強度較大及安全隱患多等系列問題;隨后興起的無桿采油技術解決了部分有桿采油的問題,但是無桿采油只能解決桿管偏磨,而結垢、結蠟、腐蝕問題依然存在;同時外置電纜又帶來一些新的問題,即電纜故障率較高,如電纜磕碰導致性能下降,電纜卡泵甚至因此導致油井報廢等。給油田采油管理帶來諸多麻煩,是機械采油過程中存在的主要難題。

          在國家中國制造2025戰略之后,環保節能產業變得尤為重要。在此之下,石油開采企業的技術更新相對是關鍵的技術更新手段之一,而能源產業是制造業的根本動力,影響著中國石油工業的整體質量、競爭力度和可持續度。非金屬敷纜復合連續油管無桿采油系統可以較好解決上述問題。本項目作為節能、智能、綠色的油田開采設備系統,對于資源綜合利用、綠色開采,具有節能、綠色的效果。產品建設無論從政策層面、地區層面、還是產業層面,都是有其必然性和現實意義。

          1. 二、系統組成與敷纜管結構簡介

          非金屬敷纜復合連續油管采油系統核心是敷纜管,可配備多種電潛泵機組:如潛油隔膜泵、潛油螺桿泵等,依據油田和井況選配最適合電潛泵。

          1 非金屬敷纜復合連續油管采油系統示意圖

          敷纜管層結構構成:智能內襯層、纖維增強層以及外保護層。

          敷纜管通過內置電纜、采用抗結垢、抗結蠟、耐腐蝕的高分子材料等多種方式,徹底解決了目前各種采油方式存在的一系列問題,主要應用于大斜度井、水平井、叢式井的采油領域。由于產品智能化及材料特性可大幅度降低油田采收成本,并大幅提高生產效率,規?;瘧煤竺刻?/span>敷纜管采油系統的一次投資成本略高于傳統采油系統,但其綜合應用成本要遠低于傳統采油系統。

          (1)內襯層采用熱塑性材料,保證敷纜管在范圍內能耐各種高腐蝕性介質(酸、堿、鹽)及有機溶劑的侵蝕;

          (2)纖維增強層是管道骨架,承受內壓和外壓;

          (3)外保護層,在運輸和作業過程中起保護功能;

          (4)內襯層集成供電電纜:采用全熱塑性技術,將供電導線內敷設至復合管內襯,使二者融為一體,有效地解決了外置電纜事故率高發的問題。

          1 非金屬敷纜復合連續油管技術指標

          規格型號

          30-73

          35-73

          40-80

           

          項 目

          單 位

          指 標

          指 標

          指 標

          備 注

          mm

          30±1

          35±1

          40±1

           

          mm

          73±1

          73±1

          80±1

           

          工作溫度

          -2580℃

          -2580℃

          -2580℃

           

          額定工作壓力(60℃

          MPa

          20

          20

          20

           

          爆破內壓(60℃

          MPa

          ≥ 60

          ≥ 60

          ≥ 60

          又名靜水內壓失效壓力

          或爆破強度

          拉伸斷裂強力

          kN

          ≥ 300

          ≥ 300

          ≥ 300

          又名拉伸強度

          或縱向拉伸力

          壓潰外壓

          MPa

          ≥ 10

          ≥ 10

          ≥ 10

          又名外壓失效壓力

          或抗坍塌性能

          最小儲存彎曲半徑

          m

          1

          1

          1

           

           

          2 敷纜油管結構示意圖

          智能管實物圖2

          3 敷纜管截面積實物圖

          1. 三、產品技術優勢

          非金屬敷纜復合連續油管采油系統主要技術優勢如下

          (1)節能 隔膜泵每噸舉升百米能耗是抽油機的1/2左右。管流阻系數小、熱傳導系數低是金屬1%。輸送效率高、保溫節能。相同泵掛深度和排量下智能連續管與金屬油管比井液井口溫度要高8以上;

          (2)智能排采:敷纜管內配置數據傳輸線,在井下安裝溫度壓力雙參數傳感器,可以實時監測泵掛沉沒度,即動液面高度。有了實時動液面和泵的數據就會較為容易地實現智能化采油,使得動液面在本區塊或井場處于最佳排采狀態;

          (3)作業效率高敷纜管單根最長可達2000m,采用車載作業系統,極大的提高作業效率,每天可作業口井,傳統管線作業一口井要三天以上;

          4 非金屬敷纜復合連續油管車載作業系統示意圖

          (4)更適合斜井、水平井:由于電纜和數據線是設置在敷纜管內,較好地避免磕碰、卡纜等問題,有效降低了外置電纜高事故率,同時也解決了有桿采油偏磨問題,非常適合斜井、水平井等應用;

          (5)耐腐蝕、抗結垢、抗結蠟:智能連續管以非金屬復合材料為基礎,能抵抗硫化氫H2S、二氧化碳CO2以及其他酸堿性介質的侵蝕。

          1. 四、應用效果

          通過長慶油田分公司與廠家的通力合作,對產品進行了專項改進工作。另一方面優化了敷纜管生產工藝,提高了結構層和外保護層的粘接效果,增強外保護層的保護能力。

          目前長慶油田進行的試驗,最長下井時間1200多天,目前仍在使用,應用效果見下表,與傳統有桿泵采油技術相比,在生命周期內,非金屬敷纜管采油技術應用于常規井單井每年平均節省成本6萬元左右;應用于高頻井單井每年平均節省成本12萬元左右。

          2 敷纜管應用狀態統計

          序號

          使用單位

          井號

          泵掛/管長(m)

          產量

          配套電潛泵型

          投產時間

          工作狀態

          截止當前

          備注

          (m3/d)

          (天)

          1

          長慶油田

           

          1

          1103

          5.5

          隔膜泵/螺桿泵

          2016/12/17

          正常 

          1270


          2

          2

          1457

          4.49

          隔膜泵/螺桿泵

          2017/4/26

          正常

          1140


          3

          3

          1600

          3.66

          隔膜泵/螺桿泵

          2017/7/3

          轉抽



          4

          4

          1300

          3

          螺桿泵

          2018/4/11

          正常  

          790


          5

          5

          1300

          3.5

          螺桿泵

          2018/4/16

          正常

          785


          6

          6

          1472

          3.09

          螺桿泵

          2017/12/9

          轉抽



          7

          7

          1479

          3.5

          螺桿泵

          2018/4/4

          轉抽



          8

          8

          1900

          4.44

          潛油螺桿泵

          2018/10/25





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