延長(zhǎng)抽油井檢泵周期的技術(shù)措施及應(yīng)用

摘 要：該文對(duì)抽油井常見的井眼軌跡復(fù)雜、舉升系統(tǒng)管桿偏磨毀損嚴(yán)重[1]、井筒結(jié)蠟、地層出砂、生產(chǎn)參數(shù)不合理等問(wèn)題，實(shí)行“分類分治”、“一井一策”理念，采取綜合防治對(duì)策，通過(guò)在百口泉油田抽油井上的應(yīng)用，近3年累計(jì)產(chǎn)生綜合經(jīng)濟(jì)效益約2114萬(wàn)元，達(dá)到了“低投入、高回報(bào)”的效果。

關(guān)鍵詞：抽油井 檢泵周期 延長(zhǎng) 綜合防治 經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號(hào)：TH38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-02

項(xiàng)目開展初期，為維護(hù)油井的正常生產(chǎn)，百口泉油田稀油區(qū)抽油井年檢泵工作量約460井次，每年需要支付大額的工序勞務(wù)費(fèi)用和消耗大量的井下材料，如何實(shí)現(xiàn)本油田低耗、高效開發(fā)，降低井下作業(yè)成本是關(guān)鍵。該文從影響油井檢泵周期各類主要因素入手，實(shí)際操作過(guò)程中對(duì)單井分別實(shí)施有針對(duì)性的解決方案[2]，用以延長(zhǎng)油井檢泵周期，以達(dá)到油田“降本增效”的目的。統(tǒng)計(jì)2006-2008年檢泵頻次最高的40口油井207井次檢泵情況，檢泵原因分類如下（見表1）：

1 減緩舉升系統(tǒng)管、桿磨損對(duì)策

1.1 井眼軌跡三維視圖的應(yīng)用

依據(jù)井斜角、方位角等靜態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)，運(yùn)用Origin軟件繪制單井三維井眼軌跡視圖（見圖1），分析確定井筒“拐點(diǎn)”位置、“狗腿”井段，為制定扶正防磨優(yōu)化措施提供直觀、科學(xué)依據(jù)，對(duì)后續(xù)工作具有指導(dǎo)意義。

1.2 內(nèi)襯抗磨耐腐油管的應(yīng)用

據(jù)百口泉油田油井管、桿磨損部位分析，磨損嚴(yán)重井段大部分均集中于泵筒以上400 m區(qū)間以內(nèi)；可利用HDPE管材優(yōu)良的彈性、柔韌性、抗磨性等物理特性、耐H2S、CO2、酸、鹽等化學(xué)穩(wěn)定性和動(dòng)摩擦因數(shù)、絕對(duì)粗糙度相對(duì)較低等特性[3]，用以改善管、桿磨損、腐蝕狀況。

實(shí)施情況如下：⑴鑒于內(nèi)襯油管較普通油管投資高，考慮只在磨損嚴(yán)重井段選擇性配下，使用量大于偏磨井段100 m，內(nèi)襯油管單井平均入井長(zhǎng)度為506 m/口；⑵為減少投資，部分內(nèi)襯油管選用本油田清洗修復(fù)油管來(lái)委托承攬方加工生產(chǎn)；⑶將內(nèi)襯層耐溫能力由80 ℃提高到110 ℃，并制定井下作業(yè)施工操作規(guī)范，解決了前期試用期間出現(xiàn)的補(bǔ)貼層空鼓、脫落現(xiàn)象；⑷累計(jì)應(yīng)用95口井，用量約50000 m，可評(píng)價(jià)62口井，平均檢泵周期由213 d增至334 d，延長(zhǎng)了121 d。

1.3 井下生產(chǎn)桿（管）柱優(yōu)化的應(yīng)用

百口泉油田稀油區(qū)油井抽油桿材料選用鋼制D級(jí)和H級(jí)，組合形式采用Φ19 mm+Φ22 mm二級(jí)桿柱組合，為減輕抽油桿縱橫彎曲和失穩(wěn)變形等因素的影響，采取了相應(yīng)的措施。

實(shí)施情況如下：（1）運(yùn)用OPRS和PEoffice優(yōu)化抽油機(jī)井系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，依據(jù)長(zhǎng)沖程、低沖次、高泵效的原則，對(duì)檢泵井的桿組合比例進(jìn)行優(yōu)化，檢泵井優(yōu)化率100%；（2）部分井桿柱組合由二級(jí)改為三級(jí)，即Φ32 mm+Φ19 mm+Φ22 mm，減小抽油桿下行阻力的同時(shí)使桿柱中和點(diǎn)下移，達(dá)到降低桿柱交變應(yīng)力變化幅度、減輕抽油桿柱失穩(wěn)彎曲目的；（3）為減輕生產(chǎn)井上沖程過(guò)程中，下部油管柱在內(nèi)壓及軸壓的作用下發(fā)生的正弦彎曲或螺旋失穩(wěn)彎曲，考慮在管柱下部安裝油管錨定器和加深尾管，來(lái)改善油管受力狀況，達(dá)到減輕管、桿的磨損的目的，同時(shí)起到減小沖程損失和提高泵效的作用。

1.4 生產(chǎn)參數(shù)的合理調(diào)整

這里的生產(chǎn)參數(shù)主要是指抽油機(jī)的沖程、沖次、抽油泵入井深度、抽油泵排量選擇等，它是地面與井內(nèi)參數(shù)的一個(gè)結(jié)合體，生產(chǎn)參數(shù)不合理主要會(huì)對(duì)井內(nèi)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生影響。

1.5 油管、抽油桿旋轉(zhuǎn)裝置的應(yīng)用

應(yīng)用抽油桿和油管旋轉(zhuǎn)裝置，變桿、管單側(cè)磨損為周向均勻磨損，減緩桿管間偏磨。實(shí)施情況如下：（1）抽油桿旋轉(zhuǎn)裝置選用HLXZ多功能旋轉(zhuǎn)式懸繩器，其架體連接在毛辮子繩冒上，抽油機(jī)上下沖程過(guò)程中，其上抽油桿自動(dòng)旋轉(zhuǎn)器將會(huì)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)抽油桿柱做圓周旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度為2-3周/d；（2）油管旋轉(zhuǎn)裝置選用FX-FMJK防偏磨井口，通過(guò)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)其上蝸桿可使井內(nèi)管柱順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度為當(dāng)蝸桿旋轉(zhuǎn)41周時(shí)管柱旋轉(zhuǎn)1周；（3）多功能旋轉(zhuǎn)式懸繩器應(yīng)用20口井，防偏磨井口裝置應(yīng)用1口井。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)察看，桿、管由單側(cè)偏磨轉(zhuǎn)向周向均勻磨損情況如下（見圖2）。

2 降低井況復(fù)雜因素影響對(duì)策

2.1 提高油井清防蠟效率措施的應(yīng)用

百口泉油田的清蠟工藝是以熱洗清蠟為主，化學(xué)清防蠟、微生物清防蠟為輔，熱洗清蠟井清蠟制度的制定，主要是依據(jù)油井的產(chǎn)液量和含水率制定，然后根據(jù)油井的生產(chǎn)和檢泵的具體情況再不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。清蠟制度的制定方法不太科學(xué)，針對(duì)性不強(qiáng)[4]。

實(shí)施情況如下：（1）通過(guò)取樣測(cè)試，各主力采油層位含蠟量為4.7～6.0%，析蠟點(diǎn)溫度為13.1～23.0 ℃，結(jié)蠟深度為200.0～1300.0 m；（2）統(tǒng)計(jì)2009年3月—2010年4月期間314口檢泵井的清防蠟方式，對(duì)166口有固定熱洗清蠟周期的油井的清蠟效果進(jìn)行了分析，根據(jù)油井結(jié)蠟深度、產(chǎn)液量、含水率等條件調(diào)整了其中95口井的清防蠟方式；（3）對(duì)現(xiàn)行的化學(xué)清防蠟井的產(chǎn)液量、含水率、沉沒度分類，并進(jìn)行了清防蠟效果跟蹤評(píng)價(jià)，明確了化學(xué)清防蠟工藝比較適用于本區(qū)產(chǎn)量在10 d/t的中低含水油井的技術(shù)界限；⑷采用機(jī)械方式清蠟和開展新工藝防蠟實(shí)驗(yàn)。具體做法如下：一是采用尼龍刮蠟桿進(jìn)行刮蠟，同時(shí)尼龍刮蠟桿還具有自身扶正能力；二是引進(jìn)應(yīng)用新技術(shù)以降低井筒結(jié)蠟對(duì)抽油井正常生產(chǎn)的影響，如12口井管柱底部安裝機(jī)械解堵采油器，以降低近井地帶油層堵塞影響、8口井抽油泵下部安裝高效防蠟阻垢裝置，以減輕結(jié)蠟和結(jié)垢產(chǎn)生的影響。

2.2 防砂措施的應(yīng)用

百口泉油田出砂井主要分布于檢188井區(qū)和百21井區(qū)克上組油藏，出砂類型一般為細(xì)粉砂及泥質(zhì)細(xì)粉砂，出砂時(shí)間一般為開發(fā)8-9年以后，更新井一般當(dāng)年開發(fā)當(dāng)年出砂。以檢188井區(qū)克上組油井為例，報(bào)廢井30口中，因出砂原因?qū)е碌挠?3口，占總報(bào)廢井?dāng)?shù)的43.3%。實(shí)施情況如下：（1）選用激光割縫篩管和防砂泵進(jìn)行機(jī)械擋砂；（2）確定合理的生產(chǎn)工作制度，避免生產(chǎn)壓差過(guò)大或采油速度過(guò)快誘發(fā)地層出砂；（3）共選取了6口油井進(jìn)行防治，治理后生產(chǎn)正常。

3 減少抽油泵故障措施的應(yīng)用

分析百口泉油田稀油區(qū)抽油井使用常規(guī)整筒管式泵的出油閥罩?jǐn)嗔压收锨闆r發(fā)現(xiàn)，2008年期間上出油閥罩?jǐn)?0口井，占全年總檢泵井次的17.7%；2009年期間上出油閥罩?jǐn)?7口井，占全年總檢泵井次的21.3%。因此2010年針對(duì)上述情況作了相關(guān)研究和技術(shù)改進(jìn)。實(shí)施情況如下：（1）通過(guò)對(duì)多個(gè)斷裂口分析，斷裂原因主要?dú)w納為磨損斷裂、腐蝕斷裂和疲勞斷裂三種情況，約占比例分別為70%、25%，5%；（2）對(duì)現(xiàn)用抽油泵進(jìn)行局部改進(jìn)，具體做法有如下兩點(diǎn)：一是用閉式閥罩取代上出油開式閥罩，另外設(shè)計(jì)一個(gè)出油接頭連接抽油桿，即由原來(lái)的“一開一閉”2個(gè)出油閥改進(jìn)為“2個(gè)閉式閥和一個(gè)出油接頭”結(jié)構(gòu)，解決了常規(guī)抽油泵出油閥罩易斷問(wèn)題，延長(zhǎng)了抽油泵使用壽命；二是對(duì)產(chǎn)出液腐蝕嚴(yán)重的油井，改用高強(qiáng)度不銹鋼閥罩的抽油泵，增強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)材料的抗腐蝕能力。

4 綜合應(yīng)用效果

檢泵周期的延長(zhǎng)，直接體現(xiàn)于檢泵工作量減少，間接體現(xiàn)于減少井下材料消耗、延長(zhǎng)油井正常生產(chǎn)時(shí)率等方面。（1）就檢泵井占生產(chǎn)抽油井總數(shù)的比例而言，近3年累計(jì)減少檢泵作業(yè)約171井次，檢泵工作量年平均降低11%，直接減少檢泵作業(yè)費(fèi)用約537萬(wàn)元；（2）減少入井材料的訂購(gòu)、維護(hù)費(fèi)用約1400萬(wàn)元；（3）減少井下作業(yè)占產(chǎn)時(shí)間約513天，產(chǎn)生效益約177萬(wàn)元。近3年累計(jì)產(chǎn)生綜合經(jīng)濟(jì)效益約2114萬(wàn)元。

5 結(jié)語(yǔ)

抽油井檢泵周期的長(zhǎng)短受到多種因素的影響，這就要求我們?cè)诩夹g(shù)措施應(yīng)用上需遵循綜合防治的原則，同時(shí)抓住幾個(gè)較為主要的矛盾作為切入點(diǎn)。另從現(xiàn)場(chǎng)情況看，影響抽油井檢泵周期的主要因素會(huì)“此消彼長(zhǎng)”，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工井的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，準(zhǔn)確掌握單井情況，有利于及時(shí)采取或調(diào)整更為有效的技術(shù)措施。

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