李巍 李鐵亮（大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠）

低滲透油田降低油井檢泵率節(jié)能技術(shù)探討

李巍 李鐵亮（大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠）

對(duì)影響檢泵率的主要因素（包括管漏、偏磨、桿脫、泵漏、桿斷）進(jìn)行了分析，采取在桿管偏磨段的抽油桿上加裝扶正器、抽油桿下部加加重桿、油管錨定等綜合配套技術(shù)相結(jié)合的方法，降低桿管偏磨，減少作業(yè)井次；通過泵上保護(hù)裝置、油管檢測(cè)等技術(shù)相結(jié)合的方法有效降低油井檢泵率。

檢泵率 抽油桿 油管 防治措施

油田進(jìn)入高含水開發(fā)階段以來，抽油機(jī)井桿管老化、偏磨等問題日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致抽油機(jī)井檢泵率和作業(yè)返工率居高不下，這一現(xiàn)象不僅增加井下作業(yè)維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用，而且直接影響油田整體開發(fā)效果。因此，有必要深入剖析檢泵井的構(gòu)成原因，通過制定防治措施，研究實(shí)用技術(shù)，大力推廣成熟技術(shù)，最終達(dá)到使油井檢泵率得到有效控制的目的。

1 影響檢泵率的主要原因分析

2011年影響檢泵率的主要原因統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 2011年油井主要檢泵原因分類統(tǒng)計(jì)

1.1管漏造成檢泵因素分析

管漏失作業(yè)占檢泵井?dāng)?shù)的 29.2%，是檢泵作業(yè)的主要因素。由于采油井深，平均泵掛在 1450m左右，91根以下油管承受的壓力在9MPa以上，同時(shí)油管在生產(chǎn)過程中受交變載荷影響產(chǎn)生蠕動(dòng)，絲扣部位易松動(dòng)，產(chǎn)生薄弱點(diǎn)，在壓差大的情況下易刺漏損壞。

1.2桿管偏磨造成檢泵因素分析

偏磨作業(yè)占檢泵井?dāng)?shù)的 16.3%，供液不足是造成偏磨的主要原因，供液不足井產(chǎn)生偏磨占63.4%。 沉 沒 度 太低導(dǎo)致 供 液 不 足，充滿 系 數(shù) 下降，則活塞下行時(shí)不能及時(shí)與抽油泵筒內(nèi)的液面接觸進(jìn)行卸載，需要向下運(yùn)行一段距離才能接觸液面。當(dāng)抽油桿和活塞向下運(yùn)行一段距離接觸泵筒內(nèi)的液面時(shí)，整個(gè)抽油桿和活塞已獲得了一定的速度和動(dòng)能，于是在活塞接觸抽油泵筒內(nèi)液面的瞬間會(huì)發(fā)生撞擊，對(duì)活塞產(chǎn)生一個(gè)向上的阻力，導(dǎo)致活塞下行受阻；而此時(shí)在慣性的作用下，整個(gè)抽油桿還要繼續(xù)下行，下行的抽油桿與活塞產(chǎn)生了不同步，導(dǎo)致抽油桿產(chǎn)生彎曲并與油管壁發(fā)生摩擦。每一個(gè)沖程產(chǎn)生一次彎曲，與油管壁發(fā)生一次摩擦，引起桿管偏磨，當(dāng)桿、管摩擦不斷地重復(fù)進(jìn)行時(shí)就發(fā)生了 抽 油 桿 磨斷或油 管 磨 漏 現(xiàn) 象[1]。

定向井也是造成偏磨的主要原因之一，定向井產(chǎn)生偏磨占 27.7%。其中，60%由于扶正器串形成偏磨，40%由于加重桿加不了扶正器形成偏磨。

1.3桿脫造成檢泵因素分析

桿脫作業(yè)占檢泵井?dāng)?shù)的 10.3%，是檢泵作業(yè)的主要因素之一。統(tǒng)計(jì) 64口桿脫作業(yè)井的功圖類型，52 口井下供液不足，占 81.3%，是桿脫的主要原因。桿柱下行時(shí)，由于泵內(nèi)液體不充滿，下行過程中活塞沖擊液面，造成活塞上部桿柱彎曲，長時(shí)間造成桿脫。其次由于抽油桿在井下服役時(shí)間長，檢泵周期達(dá)到1000天以上井43口，造成桿脫。

1.4泵漏失造成檢泵因素分析

泵漏失作業(yè)占檢泵井?dāng)?shù)的 6.5%，是檢泵作業(yè)的因素之一。今后應(yīng)強(qiáng)化資料錄取管理，在泵漏失較輕時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并開展加密加藥、超導(dǎo)熱洗及高溫高壓熱洗等措施。泵漏失原因見表2。

表2 泵漏失原因統(tǒng)計(jì)

1.5桿斷造成檢泵因素分析

2011 年桿斷作業(yè)占檢泵井?dāng)?shù)的 4.5%，通過對(duì)桿系統(tǒng)薄弱點(diǎn)分析，研究應(yīng)用了組合桿柱、H級(jí)抽油桿、加重桿、高強(qiáng)連桿、優(yōu)化扶正、閥罩改進(jìn)等技術(shù)，桿系統(tǒng)強(qiáng)度提升30%以上。

2 降低油井檢泵率的主要措施

2.1提高系統(tǒng)強(qiáng)度治理?xiàng)U斷脫

針對(duì)桿斷脫問題，加強(qiáng)抽油桿現(xiàn)場(chǎng)報(bào)廢、更換管理，優(yōu)化扶正器安裝，強(qiáng)化低沉沒度井降參數(shù)管理。通過桿柱受力狀態(tài)研究，針對(duì)桿系統(tǒng)薄弱點(diǎn)應(yīng)用了組合桿柱、H級(jí)抽油桿、加重桿、高強(qiáng)連桿等技術(shù)，采用上部 800m 外加厚油管與下部普通油管的二級(jí)管柱組合，在保證桿柱強(qiáng)度的同時(shí)，降低桿柱載荷。采用 ? 22mm、 ? 19mm 二級(jí) HY 級(jí)抽油桿組合，下部使用 100m加重桿，堅(jiān)持“長沖程低沖速”的原則，合理優(yōu)化抽汲參數(shù)，降低載荷交變頻率。結(jié)合優(yōu)化扶正、閥罩改進(jìn)技術(shù)，桿系統(tǒng)強(qiáng)度提升30%以上。

2.2優(yōu)化防偏磨工藝組合

油井管桿偏磨應(yīng)采取“防、治相結(jié)合”的措施，主要采取在桿管偏磨段的抽油桿上加扶正器、抽油桿下部加加重桿、油管錨定技術(shù)相結(jié)合的方法。通過扶正器與油管的接觸來避免桿管直接摩擦。對(duì)預(yù)測(cè)發(fā)生偏磨的高含水、低沉沒度、高抽汲參數(shù)三類井進(jìn)行配套措施優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過采取調(diào)小抽汲參數(shù)、優(yōu)化桿柱組合、合理配置扶正器等配套措施，減少因偏磨造成作業(yè)。

2.3油管檢測(cè)技術(shù)

對(duì)舊油管進(jìn)行管體和絲扣的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的舊油管可以重新進(jìn)行使用，檢驗(yàn)不合格的舊油管進(jìn)行報(bào)廢處理，有效避免不合格的舊油管下井造成油井檢泵周期短，增加作業(yè)成本。管體完好，絲扣損壞，需磨擦焊接修復(fù)后下井；在偏磨量界限以內(nèi)，做防腐處理下入水井；管體有問題，報(bào)廢；井下油管服役期超過5年或起下次數(shù)超過5次井，及時(shí)進(jìn)行全井管更換檢測(cè)；應(yīng)用油管絲扣在線檢測(cè)技術(shù)，針對(duì)性指導(dǎo)油管更換，優(yōu)選了 TOP-215 油管密封脂，入井管柱密封性提高60%以上。油管檢測(cè)過程見圖1。

圖1 油管檢測(cè)流程

2.4抽油泵上保護(hù)裝置的應(yīng)用

該裝置能有效防止間抽井在停抽時(shí)井筒內(nèi)采出液雜質(zhì)回落沉積于泵筒造成的泵卡、桿卡，部分緩解油井結(jié)蠟、結(jié)垢。對(duì)于壓裂后井筒內(nèi)殘砂、泥漿含量高的油井，雜質(zhì)收集效果明顯，裝置可長期在井下隨抽油桿舉升自動(dòng)張合，隨時(shí)防止泵卡、解除油井堵塞。針對(duì)大泵徑井 （? 56mm、 ? 44mm），泵單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過流體多、雜質(zhì)多，盡可能下入保護(hù)器，延長高產(chǎn)井檢泵周期，針對(duì)泵徑為 ? 28mm易卡泵的機(jī)采井應(yīng)用效果明顯，見表3。

表3 抽油泵防卡保護(hù)裝置措施前后平均生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)照

3 認(rèn)識(shí)與結(jié)論

1）管漏、偏磨、桿脫是影響油井檢泵率的主要因素。

2）針對(duì)不同油井進(jìn)行入井管桿的優(yōu)化，避免管桿設(shè)計(jì)不合理造成的斷脫。

3）油管井下服役時(shí)間較長但還不需更換的井，采取應(yīng)用油管錨的措施，可以改善油管受力狀態(tài)，減少管斷井的發(fā)生。

4）采取調(diào)小抽汲參數(shù)、優(yōu)化桿柱組合、合理配置扶正器等配套措施，可以有效降低因偏磨造成作業(yè)。

[1] 郭曉忠,劉洪舉,崔雅桂,等.含水與沉沒度對(duì)桿管偏磨的 影 響 研 究[J].大 慶 石 油 地 質(zhì) 與 開 發(fā),2006（4）:82-84.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.014

2013-03-24）

李巍，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事油田機(jī)采工作，E-mail： liweicy8@petrochina.com.cn，地址 ： 黑 龍江省大慶 油田有限責(zé)任公司第八采油廠工程技術(shù)大隊(duì)，163514。