煤层气L型水平井新型杆式泵排采工艺及应用
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灏 藏
２０１８年 ４月
Ｓ ｐ ● ｃ ｌ－ ０ １１ ｄ Ｇ ｉｎｓ Ｈ ● …
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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６５３５．２０１８．０２．０３３
煤 层气 Ｌ型 水 平 井 新型 杆 式 泵 排 采 工 艺 及 应 用
刘 国强 ，胡永彪 ，高 尔斯 ，张胜林 ，王 海涛
Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｎｅｗ Ｒｏｄ Ｐｕｍ ｐ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏａｌｂｅｄ Ｍ ｅｔｈａｎｅ Ｌ—Ｔｙｐｅ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｗ ｅｌｌ
Ｌｉｕ Ｇｕｏｑｉａｎｇ ，Ｈｕ Ｙｏｎｇｂｉａｏ ，Ｇａｏ Ｅｒｓｉ 。Ｚｈａｎｇ Ｓｈｅｎ￣ｉｎ ，Ｗａｎｇ Ｈａｉｔａｏ （１．Ｃｈａｎｇ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１００６４，Ｃｈｉｎａ；
（１．长安大学 ，陕西 西安 ７１００６４；２．中石油煤层气有 限责任公司 ，山西 临汾 ０４２３００）
摘要 ：针 对煤层 气 Ｌ型水平井普遍存在 的下泵位 置受 井斜 限制 、煤粉 等 固体颗 粒卡堵 泵、气体 进入泵 筒降低 泵效、检泵周期短等 问题 ，研制 了一种新型 水平 井杆 式抽 油泵 ，并对其 支撑 坐封 总成 进 行 了改进 ，配 套 设 计 了一 种 新 型 的 煤 粉 滤 过 式 气锚 ，形 成 了煤 层 气 Ｌ型 水 平 井 配 套 的 防 泵 漏 失 、防 卡 堵 泵 、防 气体 影 响 的 杆 式 泵排 采 工 艺技 术 ． 该 工 艺 进 行 了 ３ ａ现 场 试 验 ，与 前 期 常 用的 水力射流 泵 、电潜螺杆 泵 、普通管式泵 、普通杆式泵等进行 了综合分析对比。结果表 明 ： 新 型 杆 式 泵 下入 井斜 达 到 ７０—８２。，泵 效 达 到 ４５％ 一９５％ ，平 均 检 泵 周 期 是 原 来 的 ３．６倍 且 继 续有效 。该 工艺较好 地满足 了煤层 气 Ｌ型水平井排采要 求，工艺适应性和可 靠性 大幅提 高 ，可 进 一 步推 广使 用 。 关键词 ：煤层 气；Ｌ型水平 井；杆 式泵 ；煤粉 滤过式气锚 ；举升 工艺 中图分类号 ：ＴＥ３７ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１００６－６５３５（２０１８）０２—０１６４－０５
２．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｃｏａｌｂｅｄ Ｍｅｔｈａｎｅ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｌｉｎｆｅｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０４２３００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｌ－ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌ１ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏａｌｂｅｄ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ ｍａｒｌｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔｅｄ ｄｏｗｎｈｏｌｅ ｐｕｍｐ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｗｅｌｌ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ，ｐｕｍｐ ｓｔｕｃｋ ｏｒ ｂｆｏｃｋ ｂｙ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｏｌｉｄ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ。ｌｏｗ ｐｕｍｐ ｅｆ ｉ ｃｉｅｎｃｙ ｂｙ ｇａｓ ｉｎｆｌｏｗ ， ｓｈｏｒｔ ｐｕｍｐ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｃｙｃｌｅ， ｅｔｃ．Ａ ｎｅｗ ｒｏｄ ｐｕｍｐ ｆｏｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｅｔｔｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ａ ｎｅｗ ｇａｓ ａｎｃｈｏｒ ｗｉｔｈ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｆｉｌ－ ｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｍ ａｔｃｈｅｄ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ａ ｒｏｄ ｐｕｍｐ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｐｕｍ ｐ ｉｏｓｓ ｐｒｅｖｅｎｔｏｎ， ａｎｔｉ—ｓｔｕｃｋ ａｎｄ ａｎｔｉ—ｂｌｏｃｋ ａｎｄ ａｎｔｉ—ｇａｓ ｉｎｆｌｏｗ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｌ－ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｉｎ ｃｏａｌｂｅｄ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ａ ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ ｉｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎ—
ｔｅｄ ｆｏｒ ３ ｙｅａｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｅｒ ｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｊｅｔ ｐｕｍｐ。ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ
ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｃａｖｉｔｙ ｐｕｍｐ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｕｂｉｎｇ ｐｕｍｐ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｒｏｄ ｐｕｍｐ Ｉ ｅｔｃ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ｒｏｄ ｐｕｍｐ ｃａｎ ｓｅｔｔｉｎｇ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ ｉｓ ｕｐ ｔｏ ７０￣８２。，ｔｈｅ ｐｕｍｐ ｅｆｉ ｃｉｅｎｃｙ ｒｅａｃｈｅｓ ４５％ ～９５％ ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｌａｇｅ ｐｕｍｐ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｃｙｃ，ｌｅ ｉｓ ３．６ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔｏ ｒｕｎ．Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｌ—ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｉｎ ｃｏａｌｂｅｄ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃａｎ ｂｅ ｅｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｂｅｔｔｅＩ’ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ， ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｓ ａ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｂｅｄ ｇａｓ： Ｌ－ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ；ｒｏｄ ｐｕｍｐ；ｇａｓ ａｎｃｈｏｒ ｗｉｔｈ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ；ｌｉｆｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
０ 引 言
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２０１８年 ４月
Ｓ ｐ ● ｃ ｌ－ ０ １１ ｄ Ｇ ｉｎｓ Ｈ ● …
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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６５３５．２０１８．０２．０３３
煤 层气 Ｌ型 水 平 井 新型 杆 式 泵 排 采 工 艺 及 应 用
刘 国强 ，胡永彪 ，高 尔斯 ，张胜林 ，王 海涛
Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｎｅｗ Ｒｏｄ Ｐｕｍ ｐ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏａｌｂｅｄ Ｍ ｅｔｈａｎｅ Ｌ—Ｔｙｐｅ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｗ ｅｌｌ
Ｌｉｕ Ｇｕｏｑｉａｎｇ ，Ｈｕ Ｙｏｎｇｂｉａｏ ，Ｇａｏ Ｅｒｓｉ 。Ｚｈａｎｇ Ｓｈｅｎ￣ｉｎ ，Ｗａｎｇ Ｈａｉｔａｏ （１．Ｃｈａｎｇ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１００６４，Ｃｈｉｎａ；
（１．长安大学 ，陕西 西安 ７１００６４；２．中石油煤层气有 限责任公司 ，山西 临汾 ０４２３００）
摘要 ：针 对煤层 气 Ｌ型水平井普遍存在 的下泵位 置受 井斜 限制 、煤粉 等 固体颗 粒卡堵 泵、气体 进入泵 筒降低 泵效、检泵周期短等 问题 ，研制 了一种新型 水平 井杆 式抽 油泵 ，并对其 支撑 坐封 总成 进 行 了改进 ，配 套 设 计 了一 种 新 型 的 煤 粉 滤 过 式 气锚 ，形 成 了煤 层 气 Ｌ型 水 平 井 配 套 的 防 泵 漏 失 、防 卡 堵 泵 、防 气体 影 响 的 杆 式 泵排 采 工 艺技 术 ． 该 工 艺 进 行 了 ３ ａ现 场 试 验 ，与 前 期 常 用的 水力射流 泵 、电潜螺杆 泵 、普通管式泵 、普通杆式泵等进行 了综合分析对比。结果表 明 ： 新 型 杆 式 泵 下入 井斜 达 到 ７０—８２。，泵 效 达 到 ４５％ 一９５％ ，平 均 检 泵 周 期 是 原 来 的 ３．６倍 且 继 续有效 。该 工艺较好 地满足 了煤层 气 Ｌ型水平井排采要 求，工艺适应性和可 靠性 大幅提 高 ，可 进 一 步推 广使 用 。 关键词 ：煤层 气；Ｌ型水平 井；杆 式泵 ；煤粉 滤过式气锚 ；举升 工艺 中图分类号 ：ＴＥ３７ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１００６－６５３５（２０１８）０２—０１６４－０５
２．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｃｏａｌｂｅｄ Ｍｅｔｈａｎｅ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｌｉｎｆｅｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０４２３００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｌ－ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌ１ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏａｌｂｅｄ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ ｍａｒｌｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔｅｄ ｄｏｗｎｈｏｌｅ ｐｕｍｐ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｗｅｌｌ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ，ｐｕｍｐ ｓｔｕｃｋ ｏｒ ｂｆｏｃｋ ｂｙ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｏｌｉｄ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ。ｌｏｗ ｐｕｍｐ ｅｆ ｉ ｃｉｅｎｃｙ ｂｙ ｇａｓ ｉｎｆｌｏｗ ， ｓｈｏｒｔ ｐｕｍｐ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｃｙｃｌｅ， ｅｔｃ．Ａ ｎｅｗ ｒｏｄ ｐｕｍｐ ｆｏｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｅｔｔｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ａ ｎｅｗ ｇａｓ ａｎｃｈｏｒ ｗｉｔｈ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｆｉｌ－ ｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｍ ａｔｃｈｅｄ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ａ ｒｏｄ ｐｕｍｐ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｐｕｍ ｐ ｉｏｓｓ ｐｒｅｖｅｎｔｏｎ， ａｎｔｉ—ｓｔｕｃｋ ａｎｄ ａｎｔｉ—ｂｌｏｃｋ ａｎｄ ａｎｔｉ—ｇａｓ ｉｎｆｌｏｗ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｌ－ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｉｎ ｃｏａｌｂｅｄ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ａ ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ ｉｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎ—
ｔｅｄ ｆｏｒ ３ ｙｅａｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｅｒ ｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｊｅｔ ｐｕｍｐ。ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅ
ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｃａｖｉｔｙ ｐｕｍｐ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｕｂｉｎｇ ｐｕｍｐ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｒｏｄ ｐｕｍｐ Ｉ ｅｔｃ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ｒｏｄ ｐｕｍｐ ｃａｎ ｓｅｔｔｉｎｇ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ ｉｓ ｕｐ ｔｏ ７０￣８２。，ｔｈｅ ｐｕｍｐ ｅｆｉ ｃｉｅｎｃｙ ｒｅａｃｈｅｓ ４５％ ～９５％ ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｌａｇｅ ｐｕｍｐ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｃｙｃ，ｌｅ ｉｓ ３．６ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔｏ ｒｕｎ．Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｌ—ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｉｎ ｃｏａｌｂｅｄ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃａｎ ｂｅ ｅｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｂｅｔｔｅＩ’ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ， ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｓ ａ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｂｅｄ ｇａｓ： Ｌ－ｔｙｐｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ；ｒｏｄ ｐｕｍｐ；ｇａｓ ａｎｃｈｏｒ ｗｉｔｈ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ；ｌｉｆｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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