劉平 劉明
摘要:從機采井的角度講,沉沒度是一項十分關鍵的生產參數。如果所選沉沒度科學合理,不僅可以提升泵的工作效率,節(jié)省能源,還能大幅減輕偏磨。油田開發(fā)已經進入高含水開發(fā)后期,泵掛持續(xù)加深,由于受到砂石、含水上升以及油稠等因素的影響,躺井率升高,對油井作業(yè)周期造成不同程度影響。為提升采油效率,對各項影響因素深入分析,深入分析判斷抽油桿撓度對偏磨的影響,強化管理工作,延長檢泵周期確保油井穩(wěn)定生產。
關鍵詞:油井;低產油井;偏磨原因;檢泵周期;穩(wěn)定生產
油田開發(fā)已經進入后期,泵掛持續(xù)加深,由于受到砂石、水分以及油稠等因素的影響,使得漏失情況不斷加重,躺井率升高,對油井作業(yè)周期造成了不同程度的影響。針對低產采油井,對造成檢泵周期縮短的主要原因進行分析,并從三個方面對有效延長檢泵周期的對策進行闡述介紹,旨在為實現采油井穩(wěn)定生產的目標提供可靠參考。
1低產采油井偏磨原因分析
1.1井深軌跡對偏磨造成的影響
從常規(guī)直井角度講,井偏角度不得超過3。鉆井時進行重復糾偏,但井底處的位置依然與靶心存在一定距離。在井深達到1500m時,其井底位置會與靶心存在約7.5m距離[1]。因此,常規(guī)直井很難做到和地面完全垂直,必然會存在一定斜角。由于井筒的垂直度較低,油管的上端和油管掛直接相連,在其自身重力的不斷作用下,油管會出現一定的彎曲,這也就是自然彎曲現象。與此同時,由于鉆井過程中會存在一定方位角,而且會受到壓力不均衡因素的實際影響,導致井眼的軌跡出現變形的現象,所以油桿和油管會出現若干個接觸點,進而造成桿管偏磨。伴隨斜角的不斷增大,井深軌跡變形也隨之變大,油管彎曲程度加重,桿管偏磨也會因此受到一定影響。
1.2油管坐封對偏磨造成的影響
主力單元已經正式進入開發(fā)后期,相同油井的開采層位逐漸變多,所以開采過程中需要運用封隔器。在運用封隔器進行坐封的過程中,需要設定坐封力。坐封力通常作用于油管,油管在受到一定坐封力后會出現彎曲現象。隨著坐封力的不斷增加,油管彎曲程度逐漸加劇,使得桿管偏磨越發(fā)嚴重。
1.3含水率對偏磨造成的影響
首先,如果含水率較高,會提升混合液的密度,增大懸點載荷;其次,泵機出口側壓力變大,會使抽油桿底端受到的壓力變大,提升了失穩(wěn)彎曲力,加劇鋼管變形,進而加劇了偏磨的現象。除此之外,在大幅提升含水量的過程中,也會增加化學物質的實際含量,使得油桿和油管之間發(fā)生一系列的化學反應,使金屬物質遭到不同程度的腐蝕,導致油桿因腐蝕嚴重而失去效用,最終進一步加劇了偏磨現象。
2 抽油桿撓度計算及偏磨判斷方法
由于作用在抽油桿上的橫向力會使其產生撓度,當撓度大到一定程度時就會引起偏磨,所以抽油桿撓度的計算是判斷是否發(fā)生偏磨的關鍵. 定向井抽油桿可以簡化為圖1所示的均布載荷和軸向壓力共同作用下的簡支梁。
3延長低產采油井檢泵周期的有效措施
抽油桿在受到流體阻力和慣性力等縱向力作用的同時,還會受到重力分力和徑向力等橫向力的作用;橫向力的存在會增大抽油桿的撓度,導致桿管偏磨加重;偏磨還會增加桿、管之間的磨擦阻力,造成能耗增加,抽油井系統(tǒng)效率降低。所以防止直井桿管偏磨的有效措施是全井扶正,即在抽油桿接箍處安裝扶正器。而大斜度段中抽油桿在受到采出液茹彈性引起的徑向力之外,還要受到重力橫向分力的作用,其最大撓度要遠比聚驅直井的大。因此,應在大斜度段采取措施,減小最大撓度和縱橫彎曲梁的跨度,即在全井扶正的基礎上采取扶正器二次加密的技術措施。這是因為抽油桿的撓度與抽油桿跨度的4次方成正比,加裝1個扶正器后撓度減小到原來撓度的1/16,加裝2個扶正器后可將撓度減小為原來的1/810加裝扶正器在減小抽油桿撓度預防偏磨的同時,會帶來抽油機負載和生產成本增加等影響。
3.1合理選取生產參數
首先必須給予抽油機平衡足夠的重視,確保其運行穩(wěn)定性,消除其發(fā)生疲勞斷脫的可能;其次嚴格按照生產需求選取適宜的參數類型,通常情況下,采取“長沖程、短沖次”的模式,對供排關系進行有效的協(xié)調,起到提升泵充滿系數的作用,從而確保采油井穩(wěn)定生產[2]。
3.2科學確定沉沒度
從機采井的角度講,沉沒度是一項十分關鍵的生產參數。如果所選沉沒度科學合理,不僅可以提升泵的工作效率,節(jié)省能源,還能大幅減輕偏磨。但若沉沒度較小,會降低井底的流壓,使得液體的進泵能力減弱,進而造成供液不足等問題。由此可見,在實際工作中必須根據油井的實際情況,科學確定沉沒度,確保泵效滿足實際需求。
3.3積極運用防偏工具
積極使用防偏工具可有效延長檢泵周期,比如在抽油桿的底端加設加重桿,可起到下移中性點的作用,此時桿的彎曲程度明顯減小,可對偏磨現象進行有效的緩解。此外,對抽油桿的材質進行適當的改善,還能提升油桿的強度,提高耐磨性與抗腐蝕性。對于已經存在偏磨的油井,可選用磁性防卡器、抗磨副等工具進行改善處理。在下放安裝防偏工具時應注意位置的選取,一般情況下,在防偏效果上,連續(xù)桿要遠好于普通桿,在實際工作中應予以
足夠重視。
參考文獻:
[1]張紅.抽油機井檢泵周期與桿柱壽命的可靠性預測方法[D]. 燕山大學 2012