油井出砂,一直制约着油井的生产,随着人们对油井砂卡泵机理与原因的认识的不断深入,防砂的技术手段也在不断发展进步。长期以来人们对油井出砂卡泵的认识仅仅局限于由于意外停电或其他原因使抽油机停抽,从而使原本悬浮于油管井液中的细小的砂粒与泥浆在泵的柱塞与泵筒之间的间隙及泵上大量沉积与积聚,导致抽油泵砂卡。但是,现在华北油田的研究人员通过他们的研究与实践,对华北油田的油井卡泵机理有了新的诠释,而该种原因所导致的卡泵是传统的机械或化学的防砂手段所不能解决的。他们研制成功了适合本油田实际情况的新型防砂工具--泵下磁性滤砂器。该技术专门针对油田进入开发中、后期、套管腐蚀严重且出砂的油井。
技术人员经过对卡泵油井的抽油泵解剖分析发现:卡泵油井的柱塞是由于一种黑色油与砂的混凝物在柱塞与泵筒之间不断积聚,最后使柱塞与泵筒之间充满此种物质而导致柱塞卡死在泵筒内。而该种黑色油砂混凝物的主要成份为铁的氧化物与铁的硫化物及其混凝在一起的地层砂。产生这种黑色油砂的原因是由于油田进入开发中、后期、油井含水量增加、套管老化,同时,井液中由较高的含盐量及硫化氢,使套管的锈蚀日益加剧。这些锈蚀物与来自油层的地层砂混凝在一起,形成一种在井液中不易沉降的黑色油砂。在油井作业过程中及油井停抽一段时间后重新起抽或由于某种原因导致油井液面波动较大时,这些锈蚀物就会较为集中地进入抽油泵,造成卡泵事故,同时会加重泵的磨损,缩短油井的检泵周期。
经过技术人员的研究,发现该种物质具有较强的磁性,根据这一特点,他们研究开发了泵下磁性滤砂器。在高于150℃的温度下,该装置内的磁芯体磁场场强会有一定程度的衰减,温度过高还有可能退磁。因此,该工具不能用于稠油注汽下泵井,只能用于稀油检泵井。该装置可以重复利用,在作业检泵的时候将其拆开,用蒸汽或高压水将吸附在导磁钢毛上的黑色油砂冲掉,然后再组装起来继续使用,共可重复使用八年。该装置的安装简便,施工简单,在施工中,只需将其置于抽油泵之下,筛管之上即可。
2001年在华北油田的部分油井应用后,证实该装置确能吸附过滤掉黑色油砂状物质,显著延长检泵周期,并减少卡泵现象的发生,无愧于新型防砂利器的美称。