影響油井檢泵周期的因素分析與改進對策

陳衛(wèi)

【摘 要】油井的檢泵是指因油井管、桿、泵及某些地層問題導(dǎo)致油井產(chǎn)量下降而必須采取的一項作業(yè)措施。影響油田開發(fā)的效果。因此，必須經(jīng)常不斷地分析影響油井檢泵周期的因素，并采取對策予以消除，最大限度地延長油井的免修期，以提高油井的利用率和采油時率，降低采油成本，提高油田開發(fā)的經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】油井；檢泵周期；因素分析；改進對策

一、影響油井檢泵周期的因素分析

造成油井檢泵作業(yè)的原因很多，影響檢泵周期的因素比較復(fù)雜。從近年來的檢泵資料看，歸納起來主要有以下幾個方面：

1.1地質(zhì)因素

（1）油井結(jié)蠟。由油井結(jié)蠟包括稠油生產(chǎn)造成的檢泵作業(yè)，主要反映在抽油機井上。部分油井由于含蠟量高（或稠油生產(chǎn)）。隨著從地層到地面，溫度越來越低的變化，蠟質(zhì)從油水中析出、集結(jié)并粘貼于油管內(nèi)壁和抽油桿表層，致使油井產(chǎn)量大幅度下降甚至蠟卡不出，化蠟解卡措施無效時，而被迫檢修作業(yè)。

（2）油井出砂。部分油井有出砂現(xiàn)象，這其中有電泵井也有抽油機井。在抽油機井的生產(chǎn)過程中，地層中的細(xì)粉砂在防砂管的縫隙或孔眼處集結(jié)，往往會造成防砂管堵塞，引起產(chǎn)量大幅度下降，沖洗無效時則需要檢泵。部分砂粒沉淀在泵閥環(huán)與球座的接觸面上，造成接觸面的刺壞而漏失。抽油機故障停抽時，由于砂子在泵筒中沉淀，會造成開抽時不同程度的砂卡，當(dāng)強行開抽時，會造成抽油桿被拉斷現(xiàn)象。油井出砂還能產(chǎn)生對電泵軸承的磨損，導(dǎo)致電機及保護器的密封件發(fā)生泄漏，使電機發(fā)生故障。另外，井液中的砂對葉導(dǎo)輪的磨損也很嚴(yán)重，使葉導(dǎo)輪的性能迅速下降，甚至卡泵，無法正常生產(chǎn)。

（3）供液不足。由于注采關(guān)系不協(xié)調(diào)，油井的供液能力小于采液能力，特別是相對于潛油電泵形成供液不足。在低沉沒度井中，上沖程井液不能充滿泵筒，在游動閥下面留有氣穴，使下沖程時游動閥不能立即打開，只有到氣穴氣體被壓縮達(dá)到油管中液柱的靜壓時才打開，在打開的瞬間，油管中的液柱重力迅速從抽油桿轉(zhuǎn)移到油管上，此時柱塞在高速運動（下死點時，速度為零，加速度最大），由于突然而激烈的負(fù)荷降低，使抽油桿柱受壓縮而彎曲，這種彎曲造成距兩端0.20m以內(nèi)的桿體應(yīng)力集中，發(fā)生裂紋，擴展斷裂至桿斷。

1.2工程及管理因素

（1）油管斷脫。油井管柱組合不合理，φ62MM泵上平式油管下的過多，導(dǎo)致其絲扣部位斷的機會增加。

（2）脫扣。抽油機井，在生產(chǎn)過程中油管上下蠕動和橫向擺動，油管掛則為相對固定點，因此，油管掛下第一根油管絲扣部位所受的拉伸力和橫向剪切力雙重作用，達(dá)到一定程度則會在此處發(fā)生斷脫。抽油桿的斷脫產(chǎn)生對油管管柱突然的撞擊力，則會在油管柱上部或某一強度薄弱部位發(fā)生油管絲扣斷折或脫扣。

（3）泵漏失。一是地層水礦化度高，致使抽油泵固定凡爾球腐蝕或固定凡爾座刺壞。二是地層水含有腐蝕元素。極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而結(jié)垢。常見的垢有三種顏色褐色、淡黃色（為碳類結(jié)晶）、黑色（硫化亞鐵）。

（4）抽油泵卡。隨著油田的不斷開采，油井吐細(xì)沙情況較為明顯，出砂井逐漸增多，導(dǎo)致抽油泵固定凡爾不密封而漏失，影響產(chǎn)量，嚴(yán)重時在柱塞和抽油泵內(nèi)壁之間堆積地層砂，造成柱塞與泵筒卡死而返工作業(yè)。

（5）其它問題。還存在油管漏失問題、絲扣老化、抽油機井管桿偏磨，造成油管漏失。存在腐蝕、抽油桿斷脫等種種問題。

二、延長油井的檢泵周期的改進對策

2.1采取油管桿防偏磨措施

采取油管桿防偏磨措施，減少偏磨對油管桿使用壽命的影響。在桿柱中和點及以下位置，安裝浮力分解接箍，用浮力分解接箍代替普通接箍，將浮力作用點的位置從桿柱底部分解到每一根抽油桿上，以減少桿柱的底部彎曲，浮力分解接箍卡上塑膠扶正塊，避免桿管的直接接觸，將抽油桿和油管之間的鋼體磨擦轉(zhuǎn)為塑膠扶正塊與油管鋼體之間的磨擦，減小了摩擦系數(shù)，降低了摩擦力，從而有效克服了偏磨對油管和抽油桿使用壽命的影響。

2.2采用復(fù)合配套技術(shù)，防止抽油桿的疲勞和斷脫

改變桿柱組合，配套加重桿、防脫器。抽油桿下行時，由于流動阻力和摩擦力的作用，中和點以下桿柱將發(fā)生縱向彎曲，使桿柱斷面附加彎曲應(yīng)力同時加劇抽油桿接箍和油管之間磨損，易使下部桿柱斷脫。在抽油桿下部配套加重桿；來增加桿柱下部的剛性和質(zhì)量，可推動活塞順利通過泵筒。另外，在桿柱中和點以下，安裝2個抽油桿防脫器，以防止抽油桿脫扣。2015年以來，我們在措施井的設(shè)計中，先后有15井次設(shè)計了加重桿和防脫器，油井平均免修期由以前的370天延長到420天以上。

2.3泵卡、漏失治理措施

近幾年治理細(xì)砂主要從以下幾個方面：一是從抽油泵級別考慮，把一級泵降為二級抽油泵，增加抽油泵與抽油泵內(nèi)壁間隙，一級泵間隙為0.02-0.05mm，二級泵間隙為0.05-0.12mm，防止細(xì)砂卡泵。二是淘汰襯套泵應(yīng)用整筒泵。三是應(yīng)用了螺旋槽柱塞防砂泵和刮砂杯防砂泵。螺旋槽柱塞防砂泵防砂原理是：柱塞上端有3條螺旋槽，螺旋槽上部有通孔與柱塞內(nèi)腔相通，當(dāng)柱塞上下運動時，泵筒內(nèi)壁上的細(xì)砂被螺旋槽刮掉進入柱塞內(nèi)腔，并隨油流抽至地面。刮砂杯防砂泵防砂原理是：柱塞上端帶有彈性鋼片，當(dāng)柱塞上下運動時刮掉細(xì)砂防止砂卡。四是應(yīng)用了4層和8層高密度纖維防砂篩、板網(wǎng)式防砂篩管和繞絲式防砂篩管。五是上提泵掛深度加長尾管。上提泵掛深度增加地層回壓減少出砂量。采取以上措施治理砂卡井仍存在兩個問題：一是對出砂量較大的井，上述防砂泵仍不起作用，導(dǎo)致砂卡。二是防砂篩管只能防止粒徑較大的砂，對隨油流運行的地層細(xì)砂作用不明顯，仍解決不了地層細(xì)砂卡泵問題。

2.4油管斷、死扣壞治理措施

主要是改善油管受載條件：一是應(yīng)用油管錨，在油管下部安裝油管錨定裝置，可以改善油管的受載條件，消除或減少交變載荷及振動載荷對油管的影響，減少沖程損失，提高泵效，但目前只能在非測壓井使用，所以在非測壓井點應(yīng)用易操作，效果好的油錨定裝置是改善油管受載條件，遏制油管斷裂的有效途徑。二是選擇適當(dāng)泵徑的抽油泵，調(diào)小工作參數(shù)增加管柱穩(wěn)定性，減少交變載荷和振動載荷的影響。三是應(yīng)用摩擦焊外加厚油管。在非測壓井點應(yīng)用外加厚油管，增強油管螺紋抗拉強度，延長油管使用壽命。摩擦焊外加厚油和是將舊油管去掉原油管體螺紋，應(yīng)用摩擦焊接技術(shù)外接加大接頭，改變了油管性能，消除了管端螺紋根部的應(yīng)力集中點，使其修復(fù)后的油管螺紋根部額定抗拉強度與管體保持平，整根油管強度均衡，并且能夠充分利用現(xiàn)有舊油管，減少資產(chǎn)浪費，所以引進摩擦焊修復(fù)技術(shù)，把抽油井上部油管滾動更換成磨擦焊外加厚油管也是遏制管斷的有效途徑。四是對測壓井點除采用內(nèi)加厚油管掛外，加大更換上部油管為N80油管的力度。

2.5加強現(xiàn)場管理，提高施工質(zhì)量

一是杜絕作業(yè)施工中，起下管、桿不用小滑車現(xiàn)象。二是.杜絕超大扭矩上扣現(xiàn)象。三是加藥、熱洗、沖砂措施，把握實效，注重質(zhì)量。四是起下工具、泵、管、要清潔、準(zhǔn)確、平穩(wěn)。五是提高質(zhì)量管理意識，堅決杜絕違章操作。

三、結(jié)論及建議

（1）通過近三年檢泵作業(yè)井的調(diào)查，分析得出檢泵作業(yè)主要原因為偏磨、腐蝕和標(biāo)題斷。（2）對于偏磨嚴(yán)重井，采取因地制宜、分段治理、防治結(jié)合的方式，提高了偏磨治理效果。（3）針對腐蝕、出砂井，開展室內(nèi)實驗優(yōu)選藥劑，并結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實際，對藥劑類型、加藥方式、砂砂方式等進行優(yōu)化，制定針對性措施方案，提高了治理效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳加瑯.《采油工藝原理》.石油工業(yè)出版社，1994年

[2]鄭汗青.《抽油機井防磨措施研究》.石油工業(yè)出版社，1995年