淺析延長油井免修期的技術(shù)措施

杜森 何鵬 張小軍

摘要：近年來，雖然政府大力支持開發(fā)新能源，但是石油在能源市場中仍然占據(jù)著重要的地位，仍然是當(dāng)今社會發(fā)展所必不可少的能源之一。石油的產(chǎn)能與油井性能是密切相關(guān)。在石油開采過程中，延長油井免修期的技術(shù)措施是保證油田穩(wěn)定開采的重要因素。本文對這個問題做出深入探討，為延長油田油井免修期提供理論借鑒。

關(guān)鍵詞：油井；石油；免修

引言

在石油開發(fā)過程中，油田開采面臨的環(huán)境越來越差，許多油井的產(chǎn)量正在下降。同時，伴隨油井吐砂、卡泵等現(xiàn)象，導(dǎo)致油井的生產(chǎn)能力大打折扣，經(jīng)常要頻繁的進行油井的維修，對于油田的發(fā)展有著不利的影響。為提高油田開發(fā)水平，有必要提高石油生產(chǎn)過程的技術(shù)支持水平和管理水平，提高油井免修期技術(shù)[1，2]。油井免修期越長，意味著油井在開發(fā)過程中投入生產(chǎn)的時間就越長，進一步反應(yīng)了油井的生產(chǎn)狀況。做好延長油井免維護期，不僅可以在一定程度上減少維修人員的工作量和維修材料的損失。還可以避免或減少因多次維修帶來的油層污染，能有效延長油井工作時間，提升油井正常生產(chǎn)的時率，同時也降低了采油企業(yè)的運行費用。因此加強技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，不斷延長油井免修期，成為該領(lǐng)域一項重要研究課題。

1 影響油田油井免修期的負面因素分析

1.1 抽油桿斷脫

在油井生產(chǎn)的過程中，抽油桿斷脫是影響油田油井免修期的重要原因之一，會發(fā)生這種現(xiàn)象的原因主要有：

1、管柱的管桿偏磨。一旦管柱的管桿偏磨，很大可能會造成泄露問題，如果沒能及時解決偏磨問題，將會對油田的開采造成非常嚴(yán)重的危害。同時，由于井的傾斜角度和水平井本身的結(jié)構(gòu)，在角度控制的一定偏差之后，管桿的偏心磨損也會發(fā)生；管桿偏心磨損的另一個原因是結(jié)蠟問題，蠟垢如果清理不及時，管道的內(nèi)壁將會因為蠟垢殘余導(dǎo)致內(nèi)部直徑縮小，管道將彎曲并產(chǎn)生偏心磨損。

2、因為開采過程中接頭碰傷和接箍絲扣松動，從而造成脫落，或者是因為抽油桿上的扣力不足，結(jié)果，發(fā)生脫扣現(xiàn)象，并且脫扣是造成抽油桿斷開的重要原因。

首先，脫扣主要是由于抽油桿的扭矩不足、接頭出現(xiàn)碰傷、接箍上的絲扣沒有擠出以及端面上存在污垢使得接連端的壓力不緊等現(xiàn)象引起的。一旦發(fā)生脫扣現(xiàn)象，抽油桿在工作過程中將具有大的脈沖，過快的速度和過大的泵直徑。導(dǎo)致柱上的力不均勻和彎曲變形。

3、斷裂也會使抽油桿脫落。在油田油井開采過程中，泵或桿柱的不合理組合導(dǎo)致桿的實際承載能力超過其承載能力，桿的表面受到諸如二氧化硫的腐蝕性氣體的影響，發(fā)生裂縫，并且桿本身具有凹痕或皺折。由于泵送重油時產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，應(yīng)力的影響和吸桿的重復(fù)動作很容易導(dǎo)致抽油桿斷裂。

4、桿管的老化問題。現(xiàn)階段的油田中有一定數(shù)量管桿都已經(jīng)運行了5年以上，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，老化的管桿能占到油井管桿總量的百分之四十以上，可以說問題相當(dāng)嚴(yán)重，大大增加了管漏和管桿脫斷的幾率。

1.2油層出砂

一些油田具有砂巖地層的地質(zhì)構(gòu)造。在開采石油的過程中，有時大量的砂粒會隨著地層產(chǎn)出液進人到泵筒中，造成油井出砂。另一方面，如果井底很臟，有時會出現(xiàn)嚴(yán)重的沙子或泥土，泥漿會對附近的油井造成很大的污染。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，在維護作業(yè)中，由于井底臟，沙或泥嚴(yán)重，占比很高。容易造成泵泄漏，砂卡，沙埋等，導(dǎo)致油井無法正常生產(chǎn)。

1.3 腐蝕危害

經(jīng)過油田的長期開發(fā)，地下水庫的含量減少，即進入高含水期；我國一些二次開采油井甚至含水甚至超過90%。水中攜帶大量的電化學(xué)物質(zhì)，細菌，金屬顆粒等，它們在地層的高溫高壓環(huán)境中相互作用。發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，形成腐蝕性很強的物質(zhì)，造成腐蝕危害。腐蝕危害對油井的生產(chǎn)具有很大的危害，它不僅對地下燃料管內(nèi)部和外部比率，抽油桿，聯(lián)軸器，泵送泵和其他井設(shè)施具有腐蝕作用。隨著時間的推移形成泵卡或泵泄漏，導(dǎo)致生產(chǎn)故障。

1.4 管理因素

管理因素也是對油井免修期長短有著重要的影響。首先，由于大部分油田作業(yè)都處于油田的惡劣條件下，由于生產(chǎn)作業(yè)監(jiān)管不力和油井現(xiàn)場缺乏知識，員工可能會導(dǎo)致工作不足。例如，如果在井的運行過程中不能及時更換管桿，則地下保護技術(shù)并不完善，違反了標(biāo)準(zhǔn)的操作程序。這些都是影響井下作業(yè)的因素，從而縮短了維護周期。其次，設(shè)備配套不合理。在油井作業(yè)中，抽油機、管桿和油泵的配置不科學(xué)，各種設(shè)備的負荷和承載能力不嚴(yán)格匹配。在長期油井工作中，由于工具之間機械力的不均勻分布，井下工具的磨損和損壞最終縮短了免維護期。再次，日常維護工作不到位。隨著油井的開采，將會發(fā)生管桿偏磨，液體供應(yīng)不足和油井嚴(yán)重打蠟的現(xiàn)象，如果熱洗不到位并且除蠟不及時的話，然后桿管將在一定程度上增加局部磨損。如果管線回壓高，會容易形成桿斷、管漏、泵卡、泵漏現(xiàn)象，導(dǎo)致不能正常開采。

2 提高油田油井免修期的技術(shù)措施

2.1 提高防磨配套技術(shù)

延長油井維護期的抗磨配套技術(shù)主要包括以下內(nèi)容：桿管防偏磨技術(shù)，無桿采油技術(shù)，桿管的防偏磨配套技術(shù)包括扶正技術(shù)和旋轉(zhuǎn)技術(shù)。例如，在油井口處安裝旋轉(zhuǎn)裝置可以將桿管的單向磨損轉(zhuǎn)換成周向磨損，從而有效地降低桿管的磨損率。降低桿斷裂和管損失的風(fēng)險，達到延長井維護期的目的。此外，它還可以通過增加抽油桿下部的重量或液壓反饋來增加下部的行動力，以避免桿的彎曲。此外，近年來我國許多油田一直在研究抗磨創(chuàng)新技術(shù)，并取得了一定的成果。

2.2 優(yōu)化防砂技術(shù)措施

在油層中產(chǎn)生砂的客觀原因是不可避免的，但是可以不斷改進防止油層中的砂的方法。目前，更常見的是使用繞絲篩管來防止沙子或使用化學(xué)方法（固沙劑）。對于一些砂生產(chǎn)較嚴(yán)重的油田地質(zhì)環(huán)境，防砂方法如：防砂裝置安裝在泵的底部，以防止砂泵顆粒進入泵內(nèi)部并導(dǎo)致堵塞事故。還可以結(jié)合人工砂墻防砂方法攔截井底砂，減少砂礫粒對油井產(chǎn)量的影響。同時，我們積極引進國外先進的防砂技術(shù)，并將其與中國的實際地質(zhì)環(huán)境相結(jié)合。

2.3 減少腐蝕來源

注水驅(qū)油是油田作業(yè)中常用的一種工藝。同時，還應(yīng)事先檢查水源中是否存在離子，懸浮雜質(zhì)等，事先要進行嚴(yán)格的檢驗，以確保不會對井下設(shè)備造成腐蝕問題。在中國大部分油田，采用了水驅(qū)技術(shù)。

2.4 建立完善的規(guī)章制度

任何工作的順利開展，都是建立在完善的規(guī)章制度的基礎(chǔ)之上的，延長油田油井免修期也不例外。在運行過程中，應(yīng)根據(jù)油田油井開發(fā)的實際情況制定一套規(guī)章制度，確保日常工作的正常發(fā)展。同時，在作業(yè)過程當(dāng)中，要實行嚴(yán)格的責(zé)任制，確定責(zé)任人，以保證工作人員在工作當(dāng)中盡職盡責(zé)。此外，必須建立監(jiān)測系統(tǒng)，以確保各種法規(guī)的實施。主管必須在工作現(xiàn)場監(jiān)督和評估操作員的工作。并在此過程當(dāng)中，對作業(yè)工具進行監(jiān)督管理，以確保井下工具全部合格。

3 結(jié)語

延長油井的維護期對于降低采礦成本非常重要。一般而言，限制油井免修期的因素包括抽油桿斷脫、油泵漏失等原因，有必要采用連續(xù)泵送技術(shù)和無油管生產(chǎn)技術(shù)，延長油井的維護周期，嚴(yán)格控制檢驗過程。避免油管漏失等現(xiàn)象的發(fā)生。希望本文的研究內(nèi)容能引起有關(guān)部門和石油公司的關(guān)注，加強對延長無油修復(fù)期技術(shù)措施的跟蹤調(diào)查，為中國石油開采業(yè)的發(fā)展提供建議。

參考文獻

[1] 徐梅.淺談延長油井免修期的有效措施[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（15）：168-168.

[2] 薛輝.提高油田油井免修期技術(shù)措施[J].中國石油石化，2016（24）：40-41.

作者簡介：杜森，1980年11月生，漢族，本科，畢業(yè)于西安石油大學(xué)，工程師，主要從事油田開發(fā)方面的工作。

（作者單位：延長油田股份有限公司靖邊采油廠）