沈84—安12塊綜合治理技術(shù)

王志剛

摘 要：沈84-安12塊檢泵原因包括桿管質(zhì)量、泵漏、偏磨等原因，采取綜合的治理技術(shù)，對油井進(jìn)行系統(tǒng)治理，采用防偏磨、防泵漏、防卡泵等工藝技術(shù)，同時(shí)做好桿管檢測、挑選等準(zhǔn)備工作，結(jié)合優(yōu)化設(shè)計(jì)，做好機(jī)、桿、泵的科學(xué)配比，取得了顯著的效果。

關(guān)鍵詞：偏磨、優(yōu)化設(shè)計(jì)、桿配比、生產(chǎn)方式、方案

1 引言

該塊共有油井386口，開井313口，日產(chǎn)油543t，綜合含水94.9%，采油速度0.25%，注水井173口，開168口，以冷抽為主，由于該區(qū)屬于高凝油區(qū)塊，所以部分油井需要伴熱生產(chǎn)，主要以熱線、電熱油管、空桿熱水等為主。沈84-安12塊油井的檢泵作業(yè)主要集中在桿管質(zhì)量、泵漏等方面，主要與該區(qū)塊的的大泵比例大、以及區(qū)塊出砂等原因有關(guān)，具體見下表：

1.1抽油桿斷、脫

現(xiàn)場跟蹤發(fā)現(xiàn)抽油桿柱的上部、中部、下部都有本體斷裂情況發(fā)生，而且抽油桿在垂直于桿體軸線90°左右斷裂，呈脆性斷裂，而不是塑性變形，斷裂時(shí)沒有產(chǎn)生縮徑現(xiàn)象。分析主要原因是同井抽油桿新舊程度不一，服役年限不一致，桿使用次數(shù)過高造成的桿疲勞斷。

1.2 出砂造成泵漏

泵漏的主要原因?yàn)橛途錾埃恍┘?xì)粉砂黏附在閥座的密封面上，導(dǎo)致座不嚴(yán)，發(fā)生刺漏。 活塞和泵筒長期摩擦，油井含砂量高，以細(xì)粉砂為主，加速泵筒、柱塞的磨損，造成間隙漏失。

1.3 偏磨

沈84-安12塊油井桿管偏磨作業(yè)達(dá)49井次，占比18.08%，原因如下：油機(jī)井桿柱在抽油的過程中，由于桿柱屬細(xì)長桿，受到軸向壓力的作用，會失穩(wěn)、產(chǎn)生彎曲，彎曲的形狀與軸向壓力的大小有關(guān)，隨著軸向力的變化，桿柱首先產(chǎn)生正弦彎曲，然后是螺旋彎曲。在泵端桿柱受軸向壓力最大，從泵端到中位點(diǎn)逐漸減小，所以在出現(xiàn)螺旋屈曲的情況下，下部螺旋較密，向上螺距逐漸增大。抽油桿柱在受到軸向壓力作用時(shí)失穩(wěn)彎曲，桿、管接觸產(chǎn)生側(cè)向力是導(dǎo)致桿管偏磨的主要因素之一，軸向壓力越大，桿柱與油管的接觸力越大，偏磨越嚴(yán)重。

1.4 卡泵

根據(jù)以上資料統(tǒng)計(jì)顯示，沈84-安12塊每年砂卡泵井10井次左右，蠟卡及其它卡泵井7井次以上。主要是地層出砂造成。

2技術(shù)原理

主要采用以注塑桿和扶正器為主的綜合防偏磨技術(shù)，針對偏磨問題要跟蹤具體情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，采用配套技術(shù)進(jìn)行防治。配套特種泵防砂、防泵漏等相關(guān)技術(shù)，加強(qiáng)下井油管的檢測，優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，加強(qiáng)油井管理，做好日常的維護(hù)，加強(qiáng)油井的日常監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)與保證洗井、清防蠟效果，保證設(shè)備運(yùn)行良好作業(yè)檢泵時(shí)，保證管、桿、泵的質(zhì)量，并做好預(yù)防性配套措施。針對桿管的管理方案如下：

2.1 管桿質(zhì)量管理

油管進(jìn)行試壓和探傷處理后分類擺放；抽油桿經(jīng)檢測后分類擺放，及時(shí)進(jìn)行淘汰更新，避免抽油桿疲勞問題發(fā)生，有效延長使用周期。

推行“分年限、等壽命”的管理模式，提高管桿使用效能，其內(nèi)涵就是在油管桿回收、修復(fù)、存放、使用過程中，實(shí)行分類、分年限、等壽命循環(huán)管理，避免“新舊混用”引發(fā)的“短板效應(yīng)”，充分發(fā)揮油管桿的使用效能。

2.2管柱優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

現(xiàn)有抽油桿主要是D級桿與H級超強(qiáng)桿，D級桿是2001年以前購入的，H級超強(qiáng)桿是2001年以后購入的，該區(qū)塊全部采用H級超強(qiáng)桿，抽油桿的設(shè)計(jì)上，我們主要采用“能量最低機(jī)采系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件”進(jìn)行桿柱的設(shè)計(jì)。在確保抽油桿具有足夠疲勞強(qiáng)度條件下，

在抽油桿的選擇上，一般來說D級桿多級組合可實(shí)現(xiàn)一定程度的深抽，應(yīng)用D級抽油桿三級組合深抽已達(dá)到2800m ，但由于D級抽油桿自身性能的局限性，難以滿足深井、超深井以及高凝油井的深抽需要，而H級抽油桿在力學(xué)性能上優(yōu)于D級抽油桿，相同桿柱組合、相同泵深、最大下泵深度比D級抽油桿柱大1000m以上，生產(chǎn)壓差擴(kuò)大6-10MPa，可基本滿足絕大多數(shù)常規(guī)有桿泵生產(chǎn)井深抽需要。抽油桿的設(shè)計(jì)上，我們對方案實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，在確保抽油桿具有足夠疲勞強(qiáng)度條件下，盡可能降低桿柱重量，避免事故的發(fā)生。

同時(shí)針對該區(qū)塊的57mm泵、70mm泵油井，下步采取25mm、22mm、19mm三級桿配比，增加桿柱強(qiáng)度的同時(shí)降低抽油機(jī)負(fù)荷。

2.3管柱設(shè)計(jì)

目前該塊油井平均泵掛1800m，∮73mm油管完全能滿足要求，為保證下井油管的質(zhì)量，將利用油管廠檢測技術(shù)，保證下井油管的質(zhì)量。

管柱設(shè)計(jì)上應(yīng)用組合油管，提高上部管系統(tǒng)強(qiáng)度。查閱API油管性能規(guī)范可知，Φ62mm平式油管（N-80鋼級）接頭最小連接強(qiáng)度為470KN，而油管大部分都是重復(fù)使用，扣連接強(qiáng)度必然會下降，如果在泵掛2000m以上的深抽井上使用，安全系數(shù)降低有可能造成上部管脫事故，因此有必要提高接頭連接強(qiáng)度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在設(shè)計(jì)時(shí)上部油管我們用500m的Φ62mm外加厚油管代替Φ62mm平式油管，其最小連接強(qiáng)度達(dá)到645KN，完全滿足使用要求。

2.4 生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化技術(shù)方案

對供液不足井實(shí)施小泵深抽，慢沖次，長沖程的生產(chǎn)方式，盡可能保證生產(chǎn)制度與供液能力匹配；對于非泵的因素引起的泵效較低井采用更換小泵，提高沉沒度的方法。通過泵型、泵掛的優(yōu)化，使沉沒度趨于合理，提高泵效和系統(tǒng)效率。針對沖次較高的井，為避免交變載荷過快而引起抽油桿的機(jī)械疲勞，采用下調(diào)沖次的方法，考慮到工作強(qiáng)度和操作的危險(xiǎn)性等因素，對部分井安裝了變頻調(diào)速裝置。

3現(xiàn)場應(yīng)用情況

綜合應(yīng)用防偏磨180井次、防砂35井次、防泵漏80井次，總計(jì)實(shí)施措施295井次，通過對該區(qū)塊的綜合治理，減少作業(yè)30井次，取得了顯著的效果。

4、結(jié)論

1、沈84-安14塊的綜合治理工作初見成效，形成了可復(fù)制的區(qū)塊治理模板。

2、綜合治理工作是系統(tǒng)工程，需要多方面的工作齊頭并進(jìn)，共同發(fā)揮作用，才會有利于整體效果顯現(xiàn)。