韓艷蘋(大慶油田有限責任公司第七采油廠)
在抽油機井的生產管理中,有時會遇到這樣的問題,即抽油機井參數調大或化清后,泵況卻出現(xiàn)問題。通常將其視為偶然現(xiàn)象,但隨著這類問題的增多,迫使我們對該現(xiàn)象進行深入的探討。抽油機井投產后,除鉆井、固井等數據外,井下工具、生產參數等都是動態(tài)可變的。其中包括抽油泵的選擇,桿管匹配以及工作制度等。一口泵況正常的生產井,其桿管泵的配置在相當長的一段時間內是固定的,而地面參數、負荷狀況、偏磨和結蠟狀況是動態(tài)的。實際生產中,由于這些數據的動態(tài)變化,桿管的受力狀況也變得極其復雜。但投產并穩(wěn)定生產一段時間以后,油井配制設施會自動適應該井的產能狀況、地面參數以及含蠟情況,進入一個泵況良好生產的穩(wěn)定狀態(tài)。但這種狀態(tài)并非一成不變的,隨著開采時間延長,生產環(huán)境的變化而改變,即我們所說的泵況動態(tài)平衡。
當抽油機井進入平衡狀態(tài)后,一般能夠保持相對較長時間的穩(wěn)定期,這期間抽油機井泵況良好,生產狀態(tài)穩(wěn)定。但抽油機井的地下狀況的變化決定了這種平衡是暫時的,因內在變化而產生外在人為因素干涉時,導致這種平衡被破壞,或者在新的條件下形成新的平衡,或者平衡徹底破壞泵況變差。根據現(xiàn)場落實和資料對比,我們總結影響和改變平衡的原因主要有以下幾方面。
隨著油田開發(fā)技術的成熟,抽油機井結蠟問題已經不再是油田管理中突出的問題,但結蠟現(xiàn)象仍然不可避免,并且對抽油機井的影響還是很大的。油井一旦結蠟將會造成管桿負荷增大,漏失以及偏磨加劇等問題,進而造成泵況平衡狀態(tài)被打破。如果漏失輕微油井將在新的非正常生產狀態(tài)下形成新的平衡;如果化清或加藥不夠及時,抽油機井會隨著負荷增大,出現(xiàn)桿不下或桿管偏磨造成斷脫等問題,平衡徹底破壞,最終導致檢泵作業(yè)。
地面參數的調整后,桿管的習慣性往復位置,受力狀態(tài)以及偏磨的位置和程度都發(fā)生較大變化。大多數情況下,當油井的產量和液面都較高時,我們多數都會以調大參為數主。這樣雖然會提高油井的產量,但同時也使得管桿的受力程度加劇和載荷交變頻繁。
下沖程抽油桿柱慣性載荷的公式「1」:
式中:
Pid——抽油桿下沖程的慣性載荷,N;
Wr——抽油桿在空氣中的重力,N;
n——沖速,min-1;
r——曲柄半徑,m;
l——連桿長度,m;
S——沖程長度,m。
由上式可知:抽油桿柱下行阻力與沖速的平方成正比,當沖速較大時,所受的載荷相應就大。另外,在沖速較快的情形下,隨著桿柱的軸向伸縮與徑向擺動的不斷加劇,抽油桿接箍與油管之間的磨擦加劇。這樣的變化對平衡體系帶來很多不利的影響,其結果與結蠟相似,或形成新的平衡,或在短期內使泵況變差,最終導致檢泵作業(yè)。當然,對于某些特殊井和新井來說,調參工作是必要的。
化清是抽油機井清防蠟的有效手段,是一項必要的基礎管理工作,可以減輕或避免結蠟對平衡體系的影響。但實際生產中我們發(fā)現(xiàn),化清的影響結果并非全都是有利的。當高溫洗井液體進入井筒后,井筒內溫度隨之發(fā)生復雜的變化,因液流通道和各部位結蠟程度不同,桿管各部位受熱是不均勻的,桿管絲扣有可能在不規(guī)則的熱脹冷縮狀態(tài)下發(fā)生一定的松動,嚴重時甚至造成脫扣。因此說化清在清蠟維護平衡的同時,也將對泵況平衡造成較大的破壞。
維持抽油機井的泵況平衡狀態(tài)也是保持泵況良好的穩(wěn)定生產狀態(tài),結合我們目前的管理狀態(tài),有必要考慮對某些方式方法進行一定的轉變。
由于第四油礦地處外圍油田,地層條件差、油層發(fā)育小、連通狀況差(多數油井為單層單方向連通),導致油井產液能力低,故合理搭配地面參數,施行“小泵徑,長沖程,慢沖速”的標準,可有效延長泵的使用壽命,同時可以達到節(jié)能降耗的目的。
從泵況平衡的角度看,抽油機井結蠟會破壞平衡,洗井在清蠟恢復平衡時也會帶來新的破壞作用。要找到某個切入點,即結蠟對平衡影響達到一定程度時采取洗井,合理延長熱洗周期,減少負面作用。
延長熱洗周期是機采管理一直探討的問題,現(xiàn)場中也獲取了很多有效的理論和方法,以往延長周期的目的主要是從經濟效益的角度出發(fā),而泵況平衡的理念認為延長周期也是維護油井正常生產的一種有效手段,減少化清也就一定程度上減少管桿松動脫扣的概率。
1)抽油機井結蠟以及不恰當的熱洗調參都會對泵況平衡產生一定的破壞作用,一定程度上能夠造成泵況變差。
2)抽油機熱洗在清蠟的同時也對管桿體系造成損傷和破壞平衡,合理減少化清有利于保持泵況平衡。
[1]鄒艷霞.采油工藝技術[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009:105-108.