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威德福RapidFlo柱塞举升系统 更快 更强 更简便!

威德福RapidFlo柱塞举升系统 更快 更强 更简便!

排液是提高气井产量的一大方法,但传统柱塞举升系统在柱塞下降的时候会中断生产,导致生产滞后。为此,威德福设计出了RapidFio柱塞举升系统,该系统在油管中下降速度增加,可以缩短整体周期时间,从而增加气井产量。此外,威德福还专门为该系统设计了各部件,使该系统具有非常高的耐用性。

来自 | Weatherford
编译 | 于晓林

经验证,排液是提高气井产量的一大方法,柱塞举升系统可以有效地消除井底积液,减小对生产层的回压,防止水淹,从而延长天然气井的寿命。对于凝析油气田而言,柱塞举升技术解决了在天然气生产过程中井下液体滞留地层的问题,能够有效提高气田中原油的采收率。

但传统的柱塞举升系统在柱塞下降过程中会中断生产,柱塞下降的时间越长,生产就越滞后。为了改善这一弊端,威德福公司设计了一种高性能的工具—RapidFlo™柱塞举升系统,该系统可以取代传统柱塞举升系统,最大程度地缩短生产中断时间。

与传统的柱塞举升系统相比,RapidFlo在生产油管中下降的速度更快,这样就缩短了整个循环周期,意味着可以更快地卸载,相应地所需的等待时间也就更短,从而可以增加气井产量,柱塞甚至可以在井内流体流动时下降。这种自由循环能力意味着可以在活塞运行的整个周期内不断增强流量。

结构设计合理

RapidFlo柱塞尤其适用于高产量,尤其是近临界产量的生产井。RapidFlo柱塞举升系统在改进过程中运用了计算流体动力学(CFD)原理,柱塞的流线型设计可以使柱塞在下降过程中的速度更快,在上升过程中获得更大的举升力。柱塞向上运动过程中能够保持有效的密封,流线型设计使其在大流量流体中下降过程中可以消除停机时间。再加上威德福独特的高性能缓冲弹簧,柱塞能够承受在地面和井下高强度的冲击。

该柱塞包括一个实心螺旋轴、锥形芯轴的机头和优质高合金活门。活门是柱塞唯一能移动的部分,能够承受高流量井中高强度的冲击。当柱塞自由移动时,柱塞的外体直径刚好能够满足生产油管内径密封需求,提供最大的密封保障。当该工具处于开启状态时,会形成一个较大的流通面积,可以最大限度地提高流量,减少周期时间,提高生产。

适用环境

Rapidflo柱塞举升对以下条件下的井特别适用:

  1. 储量大储层;
  2. 初始积液;
  3. 高产量;
  4. 井下环境恶劣;
  5. 气举辅助柱塞应用。

缩短柱塞周期 增加运行时间

传统柱塞举升平均每天八次(8小时),将柱塞放置井底需要最少1小时。Rapidflo系统消除了所有的关断时间,根据流量每天可以循环15~20次,平均增加120 Mcf/D(3.398 m3/d)的产量。对比传统的柱塞举升与Rapidflo,发现使用Rapidflo柱塞系统代替传统的柱塞举升系统可以增加天然气产量。

Bowen的顶部装有橡胶润滑器弹簧,在没有扭转的情况下,可以润滑高速活动的柱塞。Rapidflo柱塞的这个简单设计提供了一个耐用的阀,同时使得柱塞与油管之间的紧密契合。双缓冲弹簧上的止回阀可以防止反向压力的形成,形成液压制动,在流动停滞条件下弹簧的金属 – 金属接触之前减缓超速的柱塞。

配套产品齐全 优化柱塞性能

威德福设计的RapaFlo柱塞举升系统时,所有部件均为威德福设计生产,专门用于RapaFlo柱塞举升系统。凭借威德福精湛的技术和丰富的举升系统经验,能为客户提供油井的最佳技术和解决方案。

高强度结构 安装简便

Bowen顶部连接润滑结构

Rapidflo的Bowen顶部连接润滑结构可以承受高速柱塞的高强度影响。它提高了安全性,减少了潜在的连接故障,并可以减小柱塞在运行过程中暴露在空气中的可能性。与常规的润滑器需要全扭矩结构不同,Bowen手动锁紧结构的屈服强度更高,大大缩短了测井服务作业时组装连接器的时间。

在柱塞高速运行的柱塞举升井中,Bowen顶部润滑是一种常见的保护构造,这种润滑器创建了一种更强的连接方式,当柱塞速度较高时,能够保护临界润滑弹簧不受影响,进而减少相关的故障。

橡胶润滑器弹簧

Rapidflo柱塞装置能够抵抗高强度作用力和化学损伤,这主要是因为:当柱塞速度超过正常运行参数时,该公司的橡胶弹簧润滑器可以降低与之相关的潜在危险。传统的润滑器内部有金属弹簧,在与柱塞碰撞前,静态负荷为900~1200磅(408~544公斤)。

威德福公司的橡胶弹簧可以承受高达2200磅(998公斤)的静态负载,从而大大降低了柱塞与弹簧碰撞时中发生故障的几率。橡胶弹簧不止具有抗冲击这一好处,它还可以抵抗CO2、H2S等能够破坏传统钢板弹簧的化学物质,提高系统整体的稳定性。

双缓冲弹簧设计

威德福公司设计并制造的双缓冲弹簧具有超强的减震效果,加大了碰撞过程的保护力度,可用来抵抗高强度冲击,能够保证Rapidflo柱塞装置长期的稳定性能。不同于传统的井下单缓冲弹簧,双缓冲弹簧可承受高速柱塞下降的强度,从而防止柱塞或弹簧损坏。

此外,这种弹簧还有一个好处,就是该弹簧具有一个固定阀球和阀座,能够保持液面高于弹簧。这样能够阻止地层中反向压力的形成,在碰撞之前减缓了柱塞速度。该固定阀采用流线型设计,能够最大限度地减缓压力下降,增大流量。RapidFlo柱塞的运行速度比传统柱塞运行速度要快,平均1400 英尺/分 (426.7 米/分)。在高速运转时,井底双重弹簧能够吸收柱塞的大部分能量。

应用案例分析

1.位置:McMullen, 德克萨斯州;
2.井型:陆上水平气井;
3.气井数量:5;
4.油管尺寸:2-3/8 英寸;
5.套管尺寸:4-1/5英寸;
6.油管深度:12000 英尺 (3658 米) ,包括 6000英尺(1829米) 的水平段。

背景和挑战

提高五口非常规天然气井的产量。水平气井存在积液问题,目前的挑战是找到一个低成本的产量下降的解决方案。

应用结果

采用了威德福公司 的RapidFlo柱塞和CygNet软件后,明显观察到所有井中的产量持续增加,最终达到下降前的水平,每口井的产气速率增至200千立方英尺/日,日产液桶数增加7桶。另外一个附加优势是,威德福公司RapidFlo系统无需关井时间,因此不会超出气体流量计的量程,也能有效阻止影响设备效果的鍛屑的产生。

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。

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