吳載全 張 艷 代志華

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠 工程技術(shù)大隊 （黑龍江 大慶 163853）

低產(chǎn)低滲透油田地層能量低、供液能力差、單井產(chǎn)量低。抽油機井生產(chǎn)時，流體流速慢甚至間歇出油，攜帶雜質(zhì)能力差，從井內(nèi)流出的泥砂易沉積在抽油泵內(nèi)，造成卡泵、漏失、斷脫等機械事故。為了使油井恢復(fù)正常生產(chǎn)，需要對發(fā)生事故的井進行作業(yè)，每2次作業(yè)的時間間隔稱為油井檢泵周期。檢泵周期越長油井生產(chǎn)產(chǎn)生的效益越高；反之，不但增加作業(yè)成本，而且作業(yè)過程會污染油層、影響原油產(chǎn)量。有針對性的采取措施，改進日常洗井方法，優(yōu)化扶正器位置和數(shù)量，下沖砂管柱清理泥砂，實施間歇采油等技術(shù)，預(yù)防和治理檢泵作業(yè)，延長檢泵周期。

1 應(yīng)用成熟技術(shù)延長檢泵周期

1.1 改進洗井方法治理卡泵

洗井是在地面向井筒內(nèi)打入具有一定性質(zhì)的洗井工作液，把井壁和油管上的結(jié)蠟、死油、鐵銹、雜質(zhì)等臟物混到洗井工作液中帶到地面的施工[1]。洗井也是抽油機井解卡的傳統(tǒng)方法之一。一般采用反洗井方式，用泵車加壓，把洗井液從套管打入，經(jīng)過篩管沖洗抽油泵，最后從油管流出，完成一個循環(huán)。經(jīng)過長時間沖刷、沖洗抽油泵內(nèi)的泥砂，達到管柱解卡的目的。但這種傳統(tǒng)的洗井方法在洗井時活塞在泵筒內(nèi)阻礙泥砂流動，導(dǎo)致解卡成功率不高。

為了提高洗井解卡成功率，對洗井方法進行了改進。

改進一:把活塞提出泵筒。根據(jù)管柱結(jié)構(gòu)和抽油泵原理，用提升設(shè)備上提抽油桿柱，把活塞提出泵筒，讓活塞與泵筒分離，使卡泵的泥砂等雜物，落到泵底，然后洗井。這樣，即能沖出卡泵物質(zhì)，又有利于沖洗活塞表面和泵筒內(nèi)壁。

改進二:洗井液由清水改為熱泡沫洗井液。原油含蠟，尤其是稠油井，在低溫情況下，蠟分子結(jié)晶析出成固體，增加抽油桿柱與油管的摩擦力，達到一定程度，抽油桿柱就會出現(xiàn)蠟卡現(xiàn)象。以往蠟卡洗井采用的洗井液為清水，靠高溫清水溶解蠟分子。但低產(chǎn)低滲透油田井深，洗井液溫度降低速度快，對于結(jié)蠟嚴(yán)重的井，無法完全溶解，所以導(dǎo)致蠟卡洗井成功率低。為了提高蠟卡洗井成功率，根據(jù)原油特點，在清水中加入熱泡沫化學(xué)藥劑。熱泡沫具有親油的性能，蠟分子與熱泡沫分子結(jié)合在一起，可以形成乳濁液，而且熱泡沫還具有抑制黏土膨脹的特性，利用該物質(zhì)洗井，既可提高攜砂能力，又能保護油層。通過試驗還摸索了用熱泡沫洗井的方法:先用小排量從套管灌入高溫?zé)崤菽淳海揽肯淳旱母邷匚锢碜饔煤蜔崤菽肿优c蠟分子的化學(xué)作用，充分溶解蠟分子，解卡抽油桿柱；然后，加大排量連續(xù)沖洗，實現(xiàn)解卡、沖洗管柱的雙重目的，延長檢泵周期。

經(jīng)過以上2種改進，現(xiàn)場試驗61口井，成功解卡42口井，解卡成功率由33.6%提高到68.9%。

1.2 隨作業(yè)探砂面、沖砂預(yù)防卡泵

低產(chǎn)低滲透油田絕大部分井需要壓裂改造，甚至重復(fù)壓裂，達到增油上產(chǎn)的目的。進入地層的壓裂砂，在閉合力的作用下，相對固定在油層內(nèi)，但隨油井生產(chǎn)，在油流的攜帶及地層壓力的推動下，部分壓裂砂流入井內(nèi)；也有的油田由于地層膠結(jié)不好，地層砂也會流入井內(nèi)，帶來卡泵隱患。于是借檢泵作業(yè)時機，加深管柱探砂面，及時清理井內(nèi)泥砂，預(yù)防卡泵。

沖砂就是用高速流動的液體將井底砂子沖散，并利用循環(huán)上返的液流將沖散的砂子帶到地面的工藝過程[2]。

保證將砂子帶出地面的條件是[2]:

式中:vt—沖砂液上升速度，m/s;

vd—砂子在靜止沖砂液的自由下沉速度，m/s。

沖砂所需要的最低排量是[2]:

式中:Qmin—沖砂要求的最低排量，m3/h；

A—沖砂液上返流動截面積，m2；

vmin—保證沖砂上返地面所需要最低流動速度，m/s。

沖砂后，砂子清除井內(nèi)，改變了抽油泵工作環(huán)境，減少了卡泵機會。現(xiàn)場試驗47口，隨日常維護作業(yè)而加深原井管柱探砂面沖砂井的卡泵比率降低了29%，使檢泵周期延長103d。

1.3 實施間抽采油降低抽油泵漏失比率

低產(chǎn)低滲透油田由于供液能力差，部分井間歇出油，抽油泵低沉沒度運行，加速活塞磨損，造成抽油泵漏失。針對供液不足井在保證產(chǎn)量不降的情況下實施間歇采油。抽油機井供液不足的原因是抽油能力大于地層供給能力，在地層供給一定的情況下，調(diào)整抽油泵的抽油能力。調(diào)整的方法是減少抽油泵工作時間，達到供采協(xié)調(diào)，減少抽油泵的低沉沒度的運行時間，延長檢泵周期。為制定合理的開關(guān)井時間，通過連續(xù)液面監(jiān)測儀，時時監(jiān)測動液面變化，繪制液面變化曲線，根據(jù)液面變化制定間歇周期，并開展現(xiàn)場試驗。

試驗井基本情況如下:泵深為1062m，沉沒度49m，日產(chǎn)液2.6t，日產(chǎn)油0.9t。通過示功圖分析供液能力差，實施間歇采油，開始間抽制度為開18h關(guān)6h。關(guān)井恢復(fù)液面開始監(jiān)測液面變化，關(guān)井6h液面由1040m恢復(fù)到930m，在開井18h中僅5.2h液面由930m又抽到1040m，12.8h液面不變處于低沉沒度運行狀態(tài)。針對這一情況對開關(guān)井時間施行調(diào)整，調(diào)整為開16h關(guān)8h，同樣的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)低沉沒度運行時間為10.2h，繼續(xù)調(diào)整直至將制度定為開12h關(guān)12h，消除了低沉沒度運行。具體的執(zhí)行情況見表 1。

通過該方法制定的間歇周期已經(jīng)實施50口井，大大減少了因沉沒度低造成活塞漏失井，與2012年同期對比減少漏失7口井，而且單井平均節(jié)約耗電32%。

1.4 優(yōu)化扶正器位置和數(shù)量，減少抽油桿磨斷磨脫比率

抽油機井管柱結(jié)構(gòu)為:抽油桿+油管+抽油泵+篩管+絲堵。該管柱工作原理是:抽油機帶動抽油桿柱，上下往復(fù)運動，抽油泵把原油抽到地面。低產(chǎn)低滲透油田井深，抽油桿下行時，中心點至活塞部分，桿柱受壓而彎曲，發(fā)生偏磨，致使抽油桿磨斷磨脫，而減少磨損的有效方法就是安裝扶正器。

為了確保安裝的扶正器能夠有效的起到預(yù)防偏磨的作用，對扶正器的安裝位置及數(shù)量進行了優(yōu)化。

在直井上，通過計算得出抽油桿的中心點的位置，中心點以下為偏磨井段，在每根抽油桿上安裝1個扶正器；在斜井上，利用井斜數(shù)據(jù)，模擬井眼軌跡，建立抽油桿柱空間三維力學(xué)平衡方程，計算出從井口到柱塞各個位置的受力和形變情況。根據(jù)模擬出的抽油桿變形情況，在不同位置安裝不同數(shù)量的扶正器，實現(xiàn)了定向井扶正器個性化設(shè)計，表2為某斜井扶正器優(yōu)化實例。量進行了優(yōu)化，與去年同期對比減少抽油桿偏磨9口井，檢泵周期延長了89d。

表1 某井間抽制度調(diào)整表

表2 某斜井扶正器優(yōu)化結(jié)果

2 結(jié)論及認識

（1）活塞提出泵筒洗井能夠提高洗井解卡成功率。

（2）借檢泵作業(yè)時機，加深原井管柱探砂面，及時清理井內(nèi)泥砂能夠預(yù)防卡泵。

（3）供液不足井實施間歇采油，不但延長檢泵周期，而且節(jié)電。

（4）優(yōu)化扶正器位置和數(shù)量是解決桿管偏磨問題的有效方法。

[1]吳奇.井下作業(yè)監(jiān)督[M].北京:石油工業(yè)出版社，2003.

[2]孫樹強.井下作業(yè)[M].北京:石油工業(yè)出版社，2006.

[3]萬仁溥.采油工程手冊[M].北京:石油工業(yè)出版社，2003.