油井躺井影響因素分析與改善對(duì)策

宋波

摘要：隨著油田開發(fā)步入中后期，綜合含水不斷升高，油相潤滑作用越來越小。在出砂、結(jié)蠟、油稠、高含水、低滲透等惡劣的地質(zhì)條件下，深泵掛、高液、高沖次等復(fù)雜的工況條件下，油井作業(yè)頻次不斷升高。如何有效的控制作業(yè)頻次已經(jīng)逐漸成為油田研究的重要課題。

關(guān)鍵詞：檢泵周期;油田開發(fā);作業(yè)頻次;延長對(duì)策

1 躺井概況

抽油泵采油是油田采用最普遍的采油方式，但是，由于抽油桿與油管間的偏磨問題、深泵掛帶來的抽油桿疲勞、油井結(jié)垢和腐蝕等問題，造成油井停井問題日趨嚴(yán)重，由于油井頻繁作業(yè)，造成資源浪費(fèi)、作業(yè)占產(chǎn)等問題嚴(yán)重制約著油田產(chǎn)量穩(wěn)定、作業(yè)系統(tǒng)提質(zhì)提效。由于檢泵原因并不是單一的偏磨、腐蝕或者結(jié)垢等，絕大部分都是多個(gè)作業(yè)因素并存，因此，對(duì)于研究如何延長油井檢泵周期并不能分開討論，必須綜合考慮地面、井筒、地層、工況等多個(gè)方面。本文從分析油井躺井因素入手，從注水、管理及技術(shù)優(yōu)化等方面進(jìn)行研究與應(yīng)用，起到較好的效果，對(duì)解決中后期油田開發(fā)過程中存在的高躺井率問題起到理論支撐作用。

大斜度井、復(fù)雜分支井、側(cè)鉆井等復(fù)雜井筒越來越多，井身軌跡難以得到有效控制，因此，抽油機(jī)在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，抽油桿、油管間發(fā)生偏磨造成抽油桿偏磨斷、油管偏磨漏等問題;注入水的水質(zhì)、配伍性等原因造成的腐蝕、結(jié)垢等問題造成抽油桿腐蝕斷、油管腐蝕漏、抽油泵垢卡等問題;隨著地層能量的虧空，油井動(dòng)液面不斷下降，被迫實(shí)施加深泵掛的措施，深泵掛導(dǎo)致抽油桿在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中承受交變載荷大，抽油桿疲勞斷時(shí)有發(fā)生。為此，本文通過從系統(tǒng)詳細(xì)分析油井檢泵原因入手，并針對(duì)性提出延長油井檢泵周期的主要做法，對(duì)主要做法的應(yīng)用效果進(jìn)行簡單介紹，為開發(fā)中后期油田延長油井檢泵周期提供理論支撐。

2、油井躺井影響因素

油井躺井因素種類多，且相互之間產(chǎn)生協(xié)同作用，具體來說，包括源頭的注水問題、井身軌跡引起的偏磨問題、細(xì)菌等腐蝕問題、產(chǎn)出液結(jié)垢問題及結(jié)蠟等的影響。油田已進(jìn)入高含水開發(fā)中后期，油井舉升系統(tǒng)各種矛盾十分突出。通過對(duì)油田開采數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，歸納下來，面臨著舉升環(huán)境逐步惡化的嚴(yán)峻形勢(shì)。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)2012-2017年五年含水增加2個(gè)百分點(diǎn)，動(dòng)液面加深292m，平均礦化度高達(dá)44118mg/l。這些條件變化導(dǎo)致偏磨、腐蝕、結(jié)垢問題頻發(fā)。

2.1 注水問題

1）引起抽油桿、油管斷脫

油井沉沒度小易產(chǎn)生“液擊”現(xiàn)象，所謂的“液擊”現(xiàn)象是指當(dāng)油井供液不足時(shí)，柱塞在隨抽油桿下行過程中，懸點(diǎn)載荷迅速降低，泵筒內(nèi)無緩沖流體，導(dǎo)致柱塞和液面接觸的瞬間產(chǎn)生明顯的沖擊力，這種現(xiàn)象稱為“液擊”現(xiàn)象。在示功圖上可以明顯觀察出波浪線顯示?！耙簱簟钡臎_擊隨泵徑的增大而增大，這種“液擊”的沖擊力極易造成抽油桿、油管斷脫。

2）引起抽油桿、油管偏磨

抽油桿在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，必然要與油管發(fā)生接觸而產(chǎn)生偏磨，抽油桿接箍與油管頻繁摩擦造成抽油桿斷或者油管磨漏。當(dāng)油井沉沒度很小時(shí)，“液擊”的沖擊力會(huì)導(dǎo)致下部抽油桿柱彎曲、油管失穩(wěn)（如圖1所示），加劇偏磨。

2.2 偏磨問題

在抽油機(jī)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，受井身?xiàng)l件和抽油桿彎曲變形影響，抽油桿會(huì)與油管發(fā)生摩擦作用，隨著這種摩擦作用的積累，摩擦點(diǎn)處的油管和抽油桿不斷變薄，當(dāng)超過鋼體材料的承受極限后，就會(huì)發(fā)生油管偏磨漏失或抽油桿偏磨斷躺井

隨著油井含水的上升，這種摩擦作用會(huì)更加明顯，原因是原油對(duì)鋼材有較好的潤滑作用，當(dāng)油井含水小于60%時(shí)，油井采出液以油包水型乳狀液為主，油包水乳狀液油為外相，因此在抽油桿與油管間形成較好的潤滑作用，偏磨躺井率低，而當(dāng)油井含水超過60%時(shí)，采出液以水包油乳狀液為主，這種水包油乳狀液的外相為水，潤滑作用比較差，油管和抽油桿間的摩擦作用加強(qiáng)，隨著采出液含水率的增加，抽油桿與油管的摩擦系數(shù)和鋼體的磨損率增加。

3 延長油井檢泵周期主要做法

為延長油井生產(chǎn)壽命，打造長壽井，促進(jìn)作業(yè)系統(tǒng)提質(zhì)提效，為油田穩(wěn)產(chǎn)工作奠定基礎(chǔ)，結(jié)合躺井因素分析及現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，在管理和技術(shù)兩個(gè)方面入手，積極推廣優(yōu)良做法，延長油井檢泵。

3.1 加強(qiáng)管理

1）“一井一策”個(gè)性化管理

油田從基礎(chǔ)工作著手，積極實(shí)施“一井一策”個(gè)性化管理，推行躺井預(yù)警機(jī)制，不斷完善油井地面、井筒的管理措施。實(shí)施躺井預(yù)警機(jī)制。在頻繁作業(yè)井運(yùn)行管理上，實(shí)行三級(jí)預(yù)警制度。作業(yè)3次以上為一級(jí)預(yù)警，作業(yè)3次為二級(jí)預(yù)警，作業(yè)2次為三級(jí)預(yù)警。各采油單位根據(jù)“一井一策”管理辦法、作業(yè)描述等資料，討論制定了頻繁作業(yè)井的躺井預(yù)案。油田對(duì)頻繁作業(yè)井?dāng)?shù)量超過警戒線的單位進(jìn)行警示，采油單位重點(diǎn)監(jiān)控。

同時(shí)，對(duì)每一口作業(yè)井建立躺井原因分析報(bào)告，總結(jié)作業(yè)原因，針對(duì)作業(yè)現(xiàn)場描述制定出有針對(duì)性的管理措施。并與班組加強(qiáng)交流溝通，使班組明白各單井管理重點(diǎn)，為班組日常管理提供指導(dǎo)。通過扶躺井的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出“四步六對(duì)比”不正常井分析，有效的控制無功作業(yè)。

2）油井地面“五化”管理模式

油田在采油地面管理上，全面推行“五化”管理模式，即“工作程序化、管理規(guī)范化、操作標(biāo)準(zhǔn)化、環(huán)境清潔化、考核指標(biāo)化”。圍繞培育長壽井、提高系統(tǒng)效率，認(rèn)真開展工況分析。利用Peoffice軟件，規(guī)范了工況分析程序，每月各管理區(qū)根據(jù)各區(qū)塊生產(chǎn)情況按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工況分析，對(duì)工況不合理的油井及時(shí)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，有效提高了工況合格率，減少了躺井。2015年實(shí)施調(diào)參576井次，實(shí)施油井間開104井次，不斷提高工況合格率，有效降低了躺井率。

3.2 技術(shù)優(yōu)化

1）配套特色技術(shù)

油田堅(jiān)持油藏、井筒、地面“三位一體”的管理機(jī)制，根據(jù)油井生產(chǎn)和管理的特點(diǎn)，抓好系統(tǒng)優(yōu)化，形成了適合低滲透油藏特點(diǎn)的防躺井配套技術(shù)。防偏磨配套技術(shù)。針對(duì)近年來因偏磨導(dǎo)致的躺井井?dāng)?shù)不斷上升的現(xiàn)狀，油田加大了偏磨井治理力度，并對(duì)偏磨嚴(yán)重井進(jìn)行陀螺測(cè)斜，為偏磨治理提供依據(jù)。①對(duì)一般偏磨井分段治理，使用碳纖維扶正器及抗磨接箍局部對(duì)應(yīng)治理模式。②對(duì)年度三次、當(dāng)年二次及5噸以上生產(chǎn)井納入重點(diǎn)治理，全井采取內(nèi)襯管+抗磨接箍治理模式。2015年以來，采用上提泵掛21口，改用小電泵12口，均達(dá)到了治理目的。2016年利用舊內(nèi)襯管治理偏磨井64口次，使用內(nèi)襯管4.6萬米，效果明顯。防腐防垢配套技術(shù)。主要采用加藥阻垢、物理方法阻垢、酸洗清垢等措施進(jìn)行綜合治理。應(yīng)用地層擠入防垢工藝6井次，獲得成功。應(yīng)用小劑量酸洗技術(shù)，有效解除了井筒及近井地帶結(jié)垢。

防結(jié)蠟技術(shù)。對(duì)結(jié)蠟嚴(yán)重井使用空心桿洗井技術(shù);稠油井使用三寸油管加管中管加熱技術(shù)，減少油管結(jié)蠟。

2）防垢卡抽油泵的研發(fā)與應(yīng)用

目前油田結(jié)垢井多而且分布廣，在油田都有結(jié)垢嚴(yán)重井出現(xiàn)，低含水區(qū)塊也出現(xiàn)結(jié)垢嚴(yán)重井。結(jié)合結(jié)垢井現(xiàn)狀，立項(xiàng)研究，先后改變圖紙十幾次，設(shè)計(jì)完成了規(guī)格、型號(hào)不同的防垢卡抽油泵，形成適合油田采油工具系列產(chǎn)品，極大程度上解決了垢等污物對(duì)抽油泵的危害，節(jié)約了大量管桿泵材料費(fèi)用及作業(yè)勞務(wù)費(fèi)用，累計(jì)投入使用防垢卡泵67口井，未出現(xiàn)一口活塞卡井，作業(yè)過程減少新管投入3萬余米，減少油管投入費(fèi)用、鍋爐車刺管桿及轉(zhuǎn)運(yùn)車輛費(fèi)用200余萬元;減少躺井作業(yè)及洗井費(fèi)用40萬元;減少作業(yè)占產(chǎn)增油72噸，合計(jì)創(chuàng)造效益276余萬元。該類防垢卡抽油泵已經(jīng)在現(xiàn)場推廣應(yīng)用，成為比較成熟的采油工具，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[l]劉桂林、陳偉平等《抽油機(jī)井桿管偏磨成因分析及防治措施》，鉆采工藝2015.11