影響檢泵作業(yè)質(zhì)量的因素剖析及對(duì)策

【摘要】大慶油田開發(fā)后期，隨著叢式大斜井的增多，油水井的井筒狀況變得越來越復(fù)雜。油管、抽油桿及深井泵的服役條件變得很苛刻，卡泵、堵塞、脫落、滲漏等現(xiàn)象不斷發(fā)生。井筒結(jié)垢、井筒腐蝕、井下臟物堵塞、油管桿偏磨、油層坍塌和出砂都影響桿檢泵作業(yè)質(zhì)量。本文通過三大關(guān)口：一是泵、管、桿、井下工具附件的質(zhì)量材料、結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)環(huán)節(jié)；二是井筒結(jié)垢、腐蝕、結(jié)蠟、油層坍塌、偏磨等環(huán)境因素；三是操作人員的素質(zhì)、能力。從人、材、機(jī)、環(huán)、法的質(zhì)量管理模式出發(fā)，找出提高檢泵作業(yè)質(zhì)量的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】檢泵作業(yè)；質(zhì)量剖析；對(duì)策

1.概況

檢泵作業(yè)是指調(diào)整地下工作參數(shù)或改變工作制度和解除泵、管、桿工具附件故障的施工過程。通常有預(yù)檢泵、躺井檢泵、下泵投產(chǎn)、動(dòng)態(tài)檢測(cè)、機(jī)械堵水后下泵等作業(yè)。

近年來由于工藝的改進(jìn)及質(zhì)量意識(shí)的提高無效井在逐步降低，但一些不可避免的因素使無效井時(shí)有發(fā)生，不但影響質(zhì)量也影響信譽(yù)，對(duì)勞務(wù)收入和利潤目標(biāo)有所削減，對(duì)作業(yè)隊(duì)生存與發(fā)展的空間產(chǎn)生危機(jī)，甚至?xí)硪恍┴?fù)面效應(yīng)，所以不得不高度重視。

2.影響檢泵過程中作業(yè)質(zhì)量的因素分析

2.1井筒因素對(duì)檢泵質(zhì)量的三種影響

2.1.1井筒結(jié)垢的影響。大慶油田，老區(qū)塊結(jié)垢十分嚴(yán)重，采油一廠地區(qū)井下結(jié)垢的部位主要分布在油管內(nèi)外壁、油桿表面、井筒深部內(nèi)壁，結(jié)垢的類型為CaCO3、CaSO4、部分井含BaSO4、SrSO4垢。結(jié)垢使射孔段孔眼堵死，套管內(nèi)徑縮小。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析油井含水至30%開始結(jié)垢，含水上升，結(jié)垢逐漸加劇，當(dāng)含水達(dá)到60%以上時(shí)，結(jié)垢會(huì)變得十分嚴(yán)重。隨著大慶油田開采時(shí)間的增長，含油飽和度在油層中不斷減少，為自生礦物垢的析出制造了必要條件，三元復(fù)合驅(qū)各種采油液的注入，造成成垢離子在地層下集聚結(jié)垢。

Ca2++2HCO-=CaCO3↓+CO2↑+H2O

近井油層、裂縫和射孔炮眼結(jié)垢的另一必要條件是油井周圍液壓降的形成。碳酸鈣等礦物的不斷涌出，易造成近井地層及孔眼被堵。

2.1.2影響井筒腐蝕因素。對(duì)于中高含水井，其使用的油管及抽油桿浸泡在水中的時(shí)間較長，易受到水中溶解氣（CO2和H2S）及硫酸鹽還原菌的浸蝕，所以易結(jié)垢。

（1）硫酸鹽還原菌是一種厭氧菌，其最適宜的生長環(huán)境為：PH值為5～9，溫度30～60℃。發(fā)生腐蝕時(shí)，其會(huì)使油管及抽油桿表面產(chǎn)生許多同心的小圓坑，腐蝕形態(tài)呈麻子點(diǎn)狀。

（2）CO2和H2S的腐蝕，CO2溶解在水中電解生成CO，產(chǎn)生電化腐蝕反應(yīng)如下：

Fe2++CO=FeCO3

發(fā)生二次腐蝕3Fe2++6OH-=3Fe（OH）2

Fe2++S2-=FeS

其發(fā)生腐蝕時(shí)，在油管及抽油桿的表面易產(chǎn)生蛀狀槽帶，腐蝕形態(tài)為蜂窩狀。

2.1.3井下臟物堵塞。1）投產(chǎn)洗井時(shí)，排液不徹底造成的井筒先天不足，井筒殘留一定的泥砂；2）油井作業(yè)過程中地面帶入井筒中的泥石、石蠟，膠質(zhì)混合物和黑色沉淀淤泥，使塞管孔眼、凡爾座孔眼堵塞，消弱了泵的抽吸能力；3）各種復(fù)雜的鉆井液對(duì)油層產(chǎn)生了破壞，其部分固相顆粒滲入到油層里，將油層的一些孔隙堵塞。

2.2泵、管、桿對(duì)檢泵質(zhì)量的影響

2.2.1深井泵的影響。1）游動(dòng)凡爾罩要具備足夠的強(qiáng)度與耐磨性，良好的導(dǎo)向性，合理的閥球回跳高度，適宜的流通面積，減少液力損失，以及良好的耐腐蝕能力。2）凡爾球、凡爾座在抽吸系統(tǒng)中，屬最小配件，也是最為關(guān)鍵的配件，配合間隙很重要。目前常用口吸法、透光法、抽拉法等檢測(cè)方法。在大慶油田三次采油注聚合物和高壓水的影響，井內(nèi)油管抽油桿都有磨損和腐蝕現(xiàn)象，漏失斷脫現(xiàn)象通常發(fā)生在下泵生產(chǎn)使用一段時(shí)間后，原因多為井口憋不住壓所致。3）固定凡爾總成漏失。4）活塞與襯套間隙過小，潤滑不徹底，鍍鉻層耐磨性等質(zhì)量差，造成活塞磨損，卡泵現(xiàn)象。

2.2.2新油管公扣硬度低，粘扣發(fā)生漏失；長期服役的油管扣的使用次數(shù)過多，以及生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的載荷沖擊，扣的錐度出現(xiàn)問題從而造成絲扣漏失；對(duì)于易結(jié)垢結(jié)蠟的井，在油管內(nèi)壁易形成環(huán)狀垢及蠟層，使油管孔徑縮小，通過清洗也很難去得掉。同時(shí)，垢在下鉆過程中沉積到深井泵內(nèi)，造成活塞探不到底的無效作業(yè)。上述現(xiàn)象都會(huì)使作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)油管發(fā)生漏失。

2.2.3油桿對(duì)檢泵質(zhì)量的影響。1）疲勞破壞的影響：隨著上下沖程的交替，載荷不斷發(fā)生變化，易使抽油桿應(yīng)力超過疲勞極限而發(fā)生漏失。2）液擊的影響。3）腐蝕及超載的影響。4）抽油桿組合搭配不當(dāng)?shù)挠绊懀阂皇墙M合強(qiáng)度不完善；二是同級(jí)別抽油桿上下調(diào)換次數(shù)太少。5）制造缺陷、油管短節(jié)及滑桿對(duì)檢泵作業(yè)質(zhì)量的影響。

3.一些提高檢泵作業(yè)質(zhì)量的有效方法和途徑

把握結(jié)垢、結(jié)蠟、腐蝕、偏磨等環(huán)境因素；操作人員能力、素質(zhì)因素；管、桿、泵及井下工具的質(zhì)量因素；并根據(jù)結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)以及有效的人、材、機(jī)、環(huán)、法的質(zhì)量管理模式，找出提高檢泵作業(yè)質(zhì)量的有效途徑：

1）提高操作人員、管理人員、技術(shù)人員的綜合素質(zhì)，特別要加強(qiáng)責(zé)任心教育、按操作規(guī)程操作、加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)及結(jié)構(gòu)及原理的理論性學(xué)習(xí)等，豐富現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2）嚴(yán)把入井的油管、桿、泵、井下工具、附件等材料的質(zhì)量關(guān)，并執(zhí)行入井許可證制度。

3）定期分析入井管柱、附件工具等工況情況，不斷提出強(qiáng)有力的改進(jìn)措施。

4）加強(qiáng)油井的綜合管理。對(duì)結(jié)垢嚴(yán)重的井要控制含水上升幅度，抑制自生礦物，實(shí)施針對(duì)性專項(xiàng)治理；對(duì)于水性不配伍的兩層及以上合采，最好是分隔采油，防止不配伍水性在油管及套管內(nèi)壁結(jié)垢，對(duì)于內(nèi)壁已結(jié)垢的油管，先將活塞式抽油桿下入泵筒內(nèi)，再下油管，從而防止垢、蠟等臟物落入泵筒內(nèi)。

①可以將套管內(nèi)氣體放空或引出燃燒，或在井下管柱串上組配氣錨，或下入多流杯組合氣錨。從而以減少氣體對(duì)深井泵的影響，

②井筒較臟的油井，在允許的條件下可適當(dāng)提高泵掛深度從而提高檢泵作業(yè)質(zhì)量，迅速實(shí)現(xiàn)完井。或者下泵前洗井，下泵時(shí)采用割縫塞管，完井后在生產(chǎn)的頭10min內(nèi)人工輕微碰泵4～6次。

③對(duì)于桿柱經(jīng)常斷脫的油井，同一級(jí)抽油桿可上下調(diào)換位置下井。

④對(duì)于腐蝕嚴(yán)重的井可有用陰極保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。

⑤對(duì)于結(jié)垢結(jié)蠟較嚴(yán)重的井，可采取化學(xué)法防蠟，物理法防蠟，或直接人工地面除蠟除垢。

5）建立完善的管理制度，規(guī)范操作規(guī)程，健全監(jiān)督機(jī)制，進(jìn)一步完善質(zhì)量保證體系。

4. 結(jié)論與建議

1）加強(qiáng)管理，提高操作人員的技術(shù)素質(zhì)和責(zé)任心。

2）改進(jìn)工藝技術(shù)，避免水性不配伍而造成的油井結(jié)垢，延長檢泵周期。

3）嚴(yán)格執(zhí)行《井下作業(yè)操作規(guī)程》，避免井下作業(yè)事故的發(fā)生。

4）強(qiáng)化管材使用制度，避免因管材質(zhì)量造成的質(zhì)量事故。