偏磨治理工藝技術及下步工作打算

張 冰

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偏磨治理工藝技術及下步工作打算

張 冰

（勝利油田純梁采油廠梁南管理區(qū) 山東 濱州 256504）

隨著油田的長期開發(fā)，油管桿受力狀況的改變、含水升高、潤滑變差、抽汲介質(zhì)的腐蝕等生產(chǎn)狀況的改變，在抽油機井的偏磨現(xiàn)象日益突出，嚴重制約了油井免修期的提高。偏磨現(xiàn)象不僅增加了躺井，縮短油井免修期，而且增加了油井作業(yè)次數(shù)，減少了油井生產(chǎn)時率，同時還影響產(chǎn)量，增加采油成本，成為影響油井正常生產(chǎn)的重要因素之一。

偏磨 工藝技術 躺井

1 采油廠油井偏磨概況

1.1 偏磨概況：目前采油廠抽油機井發(fā)現(xiàn)偏磨的有398口井，平均檢泵周期為307天，其中檢泵周期小于180天的有110口井，平均檢泵周期為132天。檢泵周期在180-360天的有187口井，平均檢泵周期為267天，檢泵周期在360天以上的有31口井，平均檢泵周期為421天。

1.2 偏磨特點

1.2.1 偏磨普遍性：全廠目前開抽油機井1520口，統(tǒng)計偏磨油井398口，占有桿泵井開井數(shù)的近30％。直井偏磨296口，斜井偏磨102口。直井、斜井均存在偏磨現(xiàn)象。

1.2.2 偏磨以中下部偏磨為主：從偏磨深度范圍來看，直井偏磨以桿柱中下部偏磨為主；斜井偏磨造斜段以下均存在偏磨。

1.2.3 偏磨危害形式多樣：偏磨以油管漏失、絲扣磨透、抽油桿接箍偏磨斷脫為主。在現(xiàn)場偏磨井中，抽油桿接箍偏磨現(xiàn)象較為普遍，本體偏磨所占比例較少，接箍偏磨嚴重的桿段所對應油管都存在明顯偏磨。

2 偏磨機理研究

2.1 井身結構

2.1.1 自然井斜：在鉆井過程中，隨著鉆井深度的增加，鉆頭與井口的同心度變差。不同井深的井中心與井口中心的相對位置，從平面上看，是在井口中心周圍的點的集合群；井斜角和方位角的不斷變化，使井筒變成一條彎曲旋扭的線條。

2.1.2 定向斜井：隨著鉆井技術的發(fā)展和油田開發(fā)需要，定向斜井不斷增多。井身定向的彎曲。

2.1.3 抽油過程中桿管的彎曲變形引起偏磨：（1）封隔器座封后導致泵上油管彎曲引起偏磨（2）自由狀態(tài)下油管彎曲變形（3）抽油桿失穩(wěn)彎曲

2.2 介質(zhì)對偏磨的影響

2.2.1 綜合含水的影響：當油井產(chǎn)出液含水大于一定數(shù)值時產(chǎn)出液換相，由油包水型轉換為水包油型。也就是說，管、桿表面失去了原油的保護作用，產(chǎn)出水直接接觸金屬，腐蝕速度增加。摩擦的潤滑劑由原油變?yōu)楫a(chǎn)出水，由于失去原油的潤滑作用，油管內(nèi)壁和抽油桿磨損速度加快，磨損嚴重。

2.2.2 高礦化度介質(zhì)所產(chǎn)生的電化學腐蝕影響：油井產(chǎn)出液中H2S與Fe反應生成FeS，而H＋對油管和抽油桿產(chǎn)生氫脆腐蝕。油管都是碳鋼，都含有碳。在酸性電解質(zhì)溶液就構成無數(shù)個以鐵為負極、碳為正極的微小原電池。

3 偏磨治理成熟工藝

3.1 HPDE內(nèi)襯油管+抗磨接箍

HDPE內(nèi)襯油管采用優(yōu)質(zhì)材料加工而成，具有超強耐磨能力和優(yōu)良的防腐性能。國內(nèi)外最有效的一種抗偏磨技術，集抗偏磨和抗腐蝕性能于一體。不結垢、不結蠟；內(nèi)襯管彈性高，可自動適應由于油井溫度變化和應力變化導致的油管伸縮變形，并能始終保證襯管緊緊地漲緊在鋼管的內(nèi)表面；內(nèi)襯管材料強度較高，不會產(chǎn)生小孔、裂縫、斷裂、和剝落等現(xiàn)象而造成無效。

3.2 修復內(nèi)襯油管+抗磨接箍

該工藝主要是利用廢舊油管添加內(nèi)襯。起到抗磨抗腐的作用，此項措施大大降低了油井的偏磨治理成本，單因自身的原因，還存在諸多問題，如內(nèi)襯與油管結合不緊密，封口措施效果不好等，目前正在進一步改善。

3.3 鎢合金油管+抗磨接箍

鎢合金油管有A、B、C三層組成，C層為非晶態(tài)結構，具有很好的耐磨性能，B層為層狀結晶，A層為柱狀結晶。鍍層破壞后，在腐蝕的環(huán)境中，因B層電位低，B層成為犧牲鍍層而被腐蝕，而且是橫向腐蝕，從而延遲了腐蝕介質(zhì)向基本體的腐蝕速度，顯著提高鍍層的耐腐蝕性，最后A層發(fā)生腐蝕，有效保護了基本體。

3.4 油管陰極保護器

油管陰極保護器主要有主體、壓蓋、保護層以及下接頭四部分組成。保護層用鋁、鎂合金做成。當保護器連接油管下井后，鋁、鎂合金就和油管形成了原電池。鋁、鎂合金是活潑金屬，在電化學反應中沖當陽極，失去電子進入溶液。油管（鐵）在電化學反應中充當陰極，得到電子變?yōu)闅湓樱M而結合為氫分子。從而起到犧牲陽極（保護層），保護陰極（油管）的目的。

4 下步工作打算及建議

4.1 推廣應用成熟偏磨治理工藝

繼續(xù)推廣應用內(nèi)襯油管+抗磨接箍、直線電機、陰極油管保護器等成熟的防偏磨治理工藝的基礎上，開展以下幾項工作：

4.1.1 偏磨原因分析由單井向區(qū)塊轉變：目前偏磨分析主要是針對單井出現(xiàn)的情況作出分析，從而制定偏磨治理措施，下步工作要針對油井偏磨比較嚴重的區(qū)塊，根據(jù)其偏磨表現(xiàn)形式，結合區(qū)塊地層地質(zhì)特點對整個區(qū)塊的偏磨油井作統(tǒng)一的原因分析研究，找出其導致油井偏磨的共同原因，從而制定偏磨治理措施。

4.1.2 腐蝕偏磨油井的治理：根據(jù)其表現(xiàn)形式，有偏磨導致腐蝕的油井，針對性的措施要加強偏磨治理的工作，如內(nèi)襯油管+抗磨接箍，其次考慮對腐蝕因素的治理。

4.1.3 實施工藝轉向，解決管、桿偏磨問題：（1）使用連續(xù)抽油桿、柔性抽油桿、無管泵、反饋泵等新型成熟的抽油技術（2）小排量低揚程小功率電泵采油技術（3）變沖次抽油機治理偏磨

4.2 開發(fā)偏磨治理措施評價系統(tǒng)

針對偏磨油井的實際情況，為避免成本浪費，對偏磨治理在措施前作效果評價，找出最為經(jīng)濟合理的治理方案。通過綜合分析油井歷次作業(yè)情況和偏磨原因，根據(jù)每種工藝最大投入產(chǎn)出比情況，確定最佳治理工藝。

[1]油井管桿偏磨的原因及防治措施[J]. 劉曉勇. 石化技術. 2016(10)

with the long-term development of oil field, tubing rod stress state changes, water cut rising, lubrication, swabbing medium of variation of corrosion production status changes, such as eccentric wear phenomenon is increasingly prominent in rod-pumped well, oil well advanced standing in the period. Eccentric wear phenomenon not only increases the lay well, shorten the well undergraduate degree, and increased the oil well work times, reducing the oil well production rate, but also affect the production, increase production costs, become one of the important factors that affect the normal production.

partial grinding process technology lie well

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.11.053

TE355.5

A

1672-9129(2017)11-0045-02