Dengan terus berlanjutnya perpanjangan waktu pengembangan sumur minyak dan peningkatan proyek produksi ladang minyak, ditambah dengan tingginya kompleksitas lingkungan reservoir minyak dan operasi sumur minyak sepanjang tahun, jenis-jeniskegagalan sumur minyakmenjadi lebih kompleks. Bagian berikut menggunakan rekayasa permukaan sumur minyak sebagai contoh untuk menganalisis masalah umumkegagalan sumur minyakdan tindakan penanggulangan yang sesuai.
Dalam industri ekstraksi minyak, unit pompa memainkan peran krusial. Namun, lingkungan kerja bawah tanah dan kondisi operasi yang kompleks seringkali menyebabkan berbagai kegagalan pada unit pompa. Lebih lanjut, distribusi sumur minyak yang tersebar dan jalan yang sulit di antara sumur-sumur tersebut mengakibatkan tingginya biaya manajemen dan pemeliharaan. Oleh karena itu, pembangunan model klasifikasi kesalahan dan terminal visualisasi yang cepat, efisien, dan efisien sangatlah penting.
1. Penilaian Penyebab Kegagalan Sumur Minyak:
1.1 Metode Dinamogram: Prinsip operasinya adalah: menggunakan instrumen uji komprehensif dinamogram level fluida sumur minyak, setelah unit pompa menyelesaikan satu langkah, perubahan beban pada kabel suspensi dicatat, menghasilkan kurva tertutup. Luas gambar tertutup yang dibentuk oleh kurva-kurva tersebut merepresentasikan "work" aktual yang dilakukan oleh pompa selama satu langkah batang poles, sehingga menentukan status operasi pompa di dalam lubang sumur. Diagram dinamometer yang umum digunakan antara lain menunjukkan kebocoran tubing, viskositas oli, pasokan fluida yang tidak mencukupi, kemacetan pompa, tabrakan pompa, kegagalan pompa, kebocoran katup tetap dan katup travel, patahnya batang, dan gangguan gas. Saat menggunakan metode ini, personel terkait harus menganalisis catatan manajemen sumur harian, seperti catatan perubahan water cut, laporan produksi sumur, dan catatan tekanan casing, untuk mencapai penilaian yang komprehensif. Metode ini dapat diterapkan untuk menilai berbagai penyebab kegagalan sumur dan memiliki tingkat akurasi yang sangat tinggi, memberikan dasar yang andal untuk mengembangkan rencana perbaikan yang wajar dan akurat setelah mengidentifikasi penyebab kegagalan sumur.
1.2 Metode Retensi Tekanan Kepala Sumur: Prinsip operasinya adalah sebagai berikut: Selama operasi normal unit pompa, gerbang tekanan balik ditutup, kemudian perubahan tekanan tabung diamati melalui pengukur tekanan 2,5MPa. Berdasarkan kenaikan dan penurunan tekanan, penyebab kegagalan pompa ditentukan dan dianalisis. Misalnya, jika tekanan naik selama langkah naik unit pompa dan tetap relatif stabil atau sedikit menurun selama langkah turun, ini menunjukkan bahwa pompa beroperasi normal. Jika tekanan awalnya meningkat perlahan selama langkah naik, dan kemudian berhenti naik setelah sekitar lima menit, atau jika tekanan turun secara signifikan, ini menunjukkan masalah pada segel dudukan katup pompa, yang menunjukkan kebocoran pompa. Selain itu, jika pengukur tekanan tetap relatif stabil selama langkah naik dan langkah turun, dengan sedikit penurunan selama langkah naik, ini menunjukkan kemungkinan kerusakan batang pengisap di dalam sumur. Dalam hal ini, personel terkait harus memverifikasi informasi ini bersama dengan data lainnya. Metode ini umumnya digunakan untuk memeriksa apakah katup pompa berfungsi dengan baik dan untuk mendiagnosis kesalahan dalam operasi normal. Namun, jika pipa di dalam sumur sangat terlilin, metode ini dapat menghasilkan hasil yang tidak akurat. Oleh karena itu, uji tekanan kepala sumur memiliki keterbatasan tertentu dalam diagnosis kerusakan rutin.
1.3 Metode Pengujian Pompa: Prinsip operasinya adalah sebagai berikut: Selama operasi lapangan, cairan disuntikkan ke dalam pipa menggunakan truk pompa semen. Tekanan pompa dan tekanan kepala sumur dibandingkan untuk menentukan apakah pompa mengalami malfungsi. Salah satu metodenya adalah menempatkan piston di dalam silinder kerja untuk pengujian tekanan. Setelah pompa berhenti, cairan disuntikkan ke dalam pipa. Jika tekanan kepala sumur turun atau tidak ada tekanan, hal ini menunjukkan kebocoran yang signifikan pada katup tetap dan katup bergerak. Jika tekanan kepala sumur naik, katup bergerak dalam kondisi baik. Jika tekanan kepala sumur dan tekanan casing naik bersamaan, hal ini menunjukkan kebocoran pipa. Metode lainnya adalah mengeluarkan piston dari silinder kerja dan menguji pompa dengan memompa cairan. Jika tekanan turun atau tidak ada tekanan sama sekali, hal ini menunjukkan kebocoran pada katup tetap. Metode ini terutama berlaku untuk menentukan apakah terdapat kebocoran pada pipa sumur minyak, apakah komponen pompa bekerja dengan baik, dan penyebab malfungsi selama operasi normal.
1.4 Kerusakan Pipa: Kerusakan pada pipa itu sendiri juga dapat menyebabkan kebocoran. Salah satu penyebabnya adalah cacat dalam proses pembuatan pipa. Untuk pipa minyak, standar nasional yang diadopsi adalah standar American Petroleum Institute (API) SPEC 5CT, yang memiliki persyaratan yang jelas untuk komposisi, kekerasan, dan kekuatan pipa. Namun, karena perbedaan dalam proses pembuatan di antara perusahaan, kualitas bahan pipa bervariasi, sehingga rentan terhadap kebocoran selama ekstraksi minyak dan gas karena cacat bawaan. Kedua, faktor lingkungan dapat merusak pipa. Selama penggunaan, kemiringan sumur dan faktor struktur sumur lainnya dapat menyebabkan keausan yang tidak merata antara pipa dan dinding bagian dalam casing, yang menyebabkan retakan atau perforasi dan kebocoran. Lebih lanjut, minyak dan gas yang diangkut oleh pipa, serta produksi pasir formasi, juga menyebabkan korosi dan kerusakan, terutama ketika jenis pipa tidak sesuai dengan lingkungan aplikasi, yang dengan mudah menyebabkan korosi, perforasi, dan kebocoran.
2. Langkah-langkah Pemecahan Masalah:
2.1 Langkah-langkah Pemecahan Masalah untuk Wax Sticking di Pompa Minyak: Ada banyak cara untuk menangani wax sticking di sumur minyak, metode umum adalah metode "pump-touching." Prosedur khususnya adalah sebagai berikut: Pertama, hentikan unit pompa pada 30-40cm di bawah titik mati bawah, matikan daya, kencangkan rem, dan kencangkan di atas kotak pencegah semburan (BOP) menggunakan klem persegi. Nyalakan unit pompa untuk memisahkan kabel suspensi dari klem persegi pada batang yang dipoles. Kemudian, matikan daya lagi dan kencangkan rem untuk memindahkan beban dari unit pompa. Tandai posisi klem di atas kabel suspensi. Selanjutnya, kendurkan klem persegi di atas kabel suspensi dan lepaskan rem secara perlahan. Setelah kabel suspensi ke atas dan posisi yang ditandai melampaui jarak anti-semburan awal, kencangkan rem dan jepit kembali klem di atas kabel suspensi untuk memungkinkan unit pompa menanggung beban. Lepaskan klem persegi di atas kotak BOP, lepaskan rem, dan nyalakan unit pompa. Setelah sekitar empat kali tumbukan pompa, kembalikan jarak anti-semburan awal dan jalankan unit pompa untuk produksi. Jika penyumbatan berhasil dibersihkan dan produksi normal, tambahkan agen dewaxing dalam jumlah yang sesuai ke lubang sumur melalui katup tekanan casing, tergantung pada penumpukan lilin yang sebenarnya di dalam sumur. Jika unit pompa tersumbat parah oleh lilin, truk pompa boiler harus secara berkala melakukan operasi pencucian balik panas pada sumur, atau tim kerja harus diwajibkan untuk melakukan inspeksi pompa secara berkala. Selama inspeksi pompa, pipa pengisap dan batang pengisap harus menjalani dewaxing permukaan dan pembersihan dengan metode panas.
2.2 Langkah-Langkah Penanganan Pasir yang Tersangkut di Sumur Minyak: Penyebab utama pasir yang tersangkut di sumur minyak adalah selama produksi minyak, partikel pasir lapisan minyak masuk ke casing bersama aliran minyak, secara bertahap mengendap seiring waktu, menyebabkan permukaan pasir di lubang sumur naik, dan akhirnya masuk ke dalam tabung pompa, menyebabkan pasir tersangkut di pompa. Manifestasi permukaan meliputi: peningkatan beban upstroke pada unit pompa, penurunan beban downstroke, atau bahkan tanpa beban; pada kasus yang parah, batang poles tidak pernah turun, dan klem persegi batang poles terpisah dari kabel suspensi; penurunan produksi sumur dan efisiensi pompa secara terus-menerus; munculnya partikel pasir dalam sampel; dan grafik dinamometer yang membesar dengan garis beban berbentuk gigi gergaji. Ada banyak langkah untuk mengatasi penyumbatan pasir di sumur minyak. Misalnya, peralatan pengendali pasir dapat dipasang pada posisi yang sesuai di dasar pompa untuk mencegah partikel pasir masuk ke dalam tabung pompa; jarak anti-lonjakan yang sesuai dapat disesuaikan dengan posisi penyumbatan pasir pada pompa, dan unit pompa dapat digunakan untuk menguji gerakan guna melepaskan penyumbatan. Setelah pelepasan berhasil, jarak anti-lonjakan dapat diatur kembali ke posisi semula; sumbatan dapat dilepaskan dengan melakukan backwashing sumur menggunakan truk pompa semen; pompa dapat diperiksa, dan pipa dapat diturunkan ke permukaan pasir dengan ujung pena dan dibilas hingga kedalaman yang dirancang. Sumur dapat dibilas dengan cairan pencuci sumur hingga cairan balik kembali normal. Singkatnya, produksi pasir di sumur minyak tidak hanya akan memengaruhi laju perolehan minyak, tetapi juga akan merusak peralatan produksi minyak secara serius. Oleh karena itu, dalam pekerjaan produksi minyak sehari-hari, perlu dilakukan pengambilan sampel secara berkala, pengamatan yang lebih intensif, dan merumuskan langkah-langkah pencegahan sumbatan pasir yang wajar dan efektif sedini mungkin untuk memastikan operasi sumur minyak yang stabil dan efisien.
2.3 Pengukuran isolasi atau resistansi DC fasa-ke-fasa: Sebelum mengukur resistansi atau isolasi DC fasa-ke-fasa, catu daya harus diputus terlebih dahulu, dan kabel pada kotak sambungan juga harus dilepas. (1) Ukur resistansi isolasi ke ground. Jika nilai resistansi aktual yang terdeteksi oleh ohmmeter selama proses pengukuran mendekati nol, itu menunjukkan bahwa kabel downhole telah putus atau motor telah terbakar. (2) Ukur resistansi DC fasa-ke-fasa. Resistansi DC fasa-ke-fasa AB, BC, dan CA perlu diukur secara terpisah. Jika pengukuran menunjukkan bahwa ketidakseimbangan nilai resistansi DC tiga fasa melebihi 2%, dapat sepenuhnya diindikasikan bahwa motor cenderung terbakar. Dalam hal ini, dilarang keras untuk mencoba menyalakan pompa.
3. Peran Rekayasa Produksi Minyak dalam Pengembangan Ladang Minyak:
Pertama, meningkatkan efisiensi pengembangan ladang minyak. Dalam proses pengembangan ladang minyak, rekayasa produksi minyak dapat mengurangi biaya pengembangan ladang minyak, mengatasi masalah pemborosan investasi dalam ekstraksi ladang minyak, dan menggunakan investasi yang dihemat sebagai biaya operasional lainnya. Dalam proses produksi minyak, penggunaan produk hemat energi dapat mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan efisiensi ekstraksi ladang minyak sampai batas tertentu. Kedua, teknologi produksi ladang minyak dapat diubah menjadi produktivitas. Meskipun penelitian dan pengembangan teknologi ekstraksi minyak membutuhkan investasi finansial yang besar dan menghabiskan banyak sumber daya manusia dan material dalam proses mempopulerkan dan menerapkan teknologi tersebut, penelitian dan pengembangan teknologi ekstraksi minyak dapat meningkatkan efisiensi ekstraksi minyak, menghemat dana, meningkatkan kualitas hasil ladang minyak, mengubah teknologi ekstraksi menjadi produktivitas, dan memanfaatkannya secara rasional, dengan demikian mengubah teknologi ekstraksi minyak menjadi produktivitas sosial.
Selama produksi sumur minyak, banyak gangguan pasti akan ditemui, yang memengaruhi operasi normalnya. Oleh karena itu, disarankan untuk meningkatkan intensitas inspeksi harian, melakukan pemantauan dinamis semaksimal mungkin, memperhatikan pengoperasian dan pemeliharaan normal unit peralatan, serta mencegah potensi gangguan sejak dini. Di saat yang sama, berdasarkan permasalahan gangguan, penilaian, dan tindakan penanggulangan yang ada, pihak-pihak terkait harus terus memperkuat investasi riset dan mengeksplorasi metode penanganan yang lebih efektif.
Referensi：
[1] Analisis kesalahan umum pompa submersible listrik dan metode untuk meningkatkan tingkat pemulihan. Teknik Peralatan Tiongkok.
[2] Analisis kasus korosi cepat dan kebocoran pipa yang disebabkan oleh kebocoran kotak distribusi di sumur minyak. Teknik Peralatan Tiongkok.
[3] Pembahasan penyebab kerusakan dan solusi sistem ekstraksi minyak pompa submersible listrik. Standar dan Kualitas Minyak dan Kimia Tiongkok.