斷塊油藏抽油桿偏磨躺井綜合治理技術(shù)研究

王峰 李娜 李方舟

摘要：近年來，隨著斷塊油藏進(jìn)入高含水開采階段，油井井況發(fā)生了很大變化，加之多年的強(qiáng)注強(qiáng)采，致使桿、管在井下的工作條件日益惡劣，抽油井偏磨加劇，各種原因引起的斷脫漏失問題也就日趨增加。管桿偏磨危害性極大，已經(jīng)成為制約開發(fā)中后期高效穩(wěn)產(chǎn)的嚴(yán)重矛盾。因此，應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，減少偏磨腐蝕，降低采油成本的有效途徑之一。

關(guān)鍵詞：斷塊油藏；高含水；躺井；抽油桿偏磨；綜合治理

在油氣勘探中，斷層及裂縫識(shí)別占有重要地位，斷裂系統(tǒng)既是油氣聚集的有利場(chǎng)所，也是油氣運(yùn)移的通道，了解斷裂系統(tǒng)的發(fā)育及分布情況有利于油氣勘探的戰(zhàn)略部署。在地震解釋中，相干體是識(shí)別斷層的常規(guī)有效工具，但在刻畫斷裂的細(xì)節(jié)方面，譜分解、新一代的相干體和構(gòu)造曲率等多種屬性刻畫微小斷裂顯得更為有效。通過對(duì)原始地震資料層位精細(xì)解釋及利用用譜分解、新一代相干體和構(gòu)造曲率等多種屬性刻畫微小斷裂；以進(jìn)一步明確微斷裂發(fā)育規(guī)模、位置，精細(xì)刻畫斷裂展布特征及接觸關(guān)系，為措施制定提供重要依據(jù)。

斷塊油藏抽油桿、油管偏磨現(xiàn)象在開發(fā)生產(chǎn)中存在較普遍且抽油桿偏磨問題比較突出，由于偏磨現(xiàn)象導(dǎo)致油井檢泵周期縮短，作業(yè)成本增加，本文在對(duì)斷塊油藏抽油桿偏磨躺井資料分析的基礎(chǔ)上，分析了影響抽油井管桿偏磨的諸多因素，列出了防治偏磨的一些工藝，為今后治理油田抽油井的管桿偏磨治理提供了參考。

1油田抽油桿偏磨的現(xiàn)狀

A區(qū)塊為斷塊油藏，油井平均泵徑44mm，平均沖次3.07次/分，平均沖程4.84次/分，平均泵效44.8%，平均動(dòng)液面1334m，平均沉沒度386m，日產(chǎn)液10503方，日產(chǎn)油996噸，平均含水90.5%。己進(jìn)入高含水開采階段，油井井況發(fā)生了很大變化，加之多年的強(qiáng)注強(qiáng)采，致使桿、管在井下的工作條件日益惡劣，抽油井偏磨加劇，各種原因引起的斷脫漏失問題也就日趨增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)因?yàn)楣軛U偏磨造成維護(hù)性油井占總維護(hù)工作量51.3%。綜上可以看出，管桿偏磨危害性極大，已經(jīng)成為制約油田開發(fā)中后期高效穩(wěn)產(chǎn)的嚴(yán)重矛盾。因此，應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，減少偏磨腐蝕，降低采油成本的有效途徑之一。

2抽油井管桿偏磨機(jī)理

（1）井斜引起偏磨。由于井身不直，造成抽油桿在上，下沖程過程中抽油桿柱與油管之間直接接觸發(fā)生摩擦而導(dǎo)致管桿嚴(yán)重磨損。離井口越近，磨損越嚴(yán)重，油管的傾斜角度越大，磨損就越嚴(yán)重。在井眼彎曲度越大的地方，油管內(nèi)壁與抽油桿本體產(chǎn)生摩擦，油管偏磨面積較小，磨損較嚴(yán)重，在抽油桿柱的上部，表現(xiàn)為單面偏磨，這種偏磨往往把油管磨穿，偏磨現(xiàn)象中最常見也是破壞性最大的一種。

（2）底部抽油桿彎曲磨損分析。抽油井下沖程是抽油桿中性以下部分會(huì)因各種阻力彎曲而與油管偏磨。下沖程時(shí)，中性點(diǎn)以上抽油桿呈拉伸狀態(tài)。下部抽油桿彎曲致使抽油桿與油管發(fā)生偏磨，油田抽油機(jī)井這種原因引起的偏磨一般都發(fā)生在泵上800～1000m以內(nèi)。

（3）油管蠕動(dòng)引起的偏磨。如果油管末經(jīng)錨定，在交變載荷作用下震動(dòng)的油管也會(huì)加劇與抽油桿的偏磨，還會(huì)與套管偏磨。油管彎曲造成的偏磨主要局限于泵上部附近，即中性點(diǎn)以下到泵位置。中性點(diǎn)位置又與泵以下尾管長(zhǎng)度有關(guān)。若尾管加長(zhǎng)，則泵下的重量加重，就可以彎曲應(yīng)力抵消。

（4）生產(chǎn)參數(shù)對(duì)偏磨有影響。沖程、沖次，沉沒度以及泵徑都會(huì)影響管桿偏磨。在理想狀態(tài)下，抽油桿全部重量應(yīng)該加載到抽油機(jī)驢頭上，上、下沖程換向時(shí)抽油桿下行速度與驢頭速度同步，抽油桿柱處于拉伸狀態(tài)。但實(shí)際生產(chǎn)中，抽油桿下行受到井液的阻尼作用、桿管以及柱塞與泵同之間摩擦阻力。

3桿管偏磨綜合治理技術(shù)

管桿偏磨有多種原因。一是多種因素使抽油泵活塞下沖程阻力增大，導(dǎo)致抽油桿柱彎曲。二是井斜增加了管桿的接箍面和接觸應(yīng)力。三是高含水增加了管桿接觸面摩擦阻力。對(duì)前者可通過優(yōu)化實(shí)施桿管組合和采用底部加重技術(shù)來解決，而對(duì)后兩者采用轉(zhuǎn)移接觸面，降低磨損系數(shù)來減輕管桿磨損。

（1）應(yīng)用扶正器。抽油桿扶正器是防止和減緩深抽油桿柱偏磨、降低桿柱摩擦阻力、提高系統(tǒng)效率的有效手段之一。目前主要應(yīng)用的防偏磨材料是尼龍。扶正器結(jié)構(gòu)形式大體上分為分辨式扶正器和接箍式扶正器。分辨式扶正、器是一種質(zhì)輕、自潤(rùn)濕性好、耐高溫、抗磨損、耐腐蝕、抗拉、抗壓、沖擊強(qiáng)度高等特點(diǎn)扶正器。接箍式扶正器是適當(dāng)加長(zhǎng)抽油桿接箍，并在接箍安裝扶正防偏磨尼龍?bào)w，長(zhǎng)度一般在25～50cm之間。接箍式扶正器克服了分辨式扶正器易在抽油桿本體上相對(duì)移動(dòng)的缺點(diǎn)，從而有效地保護(hù)抽油桿接箍，應(yīng)用效果良好。

（2）應(yīng)用旋轉(zhuǎn)井口。旋轉(zhuǎn)井口是針對(duì)改變油管偏磨位置延長(zhǎng)油管壽命而開發(fā)的新型井口裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易的特點(diǎn)。該裝置可通過地面定期人力轉(zhuǎn)動(dòng)來改變油管與抽油桿摩擦面，使磨損面均勻分布，從而達(dá)到延長(zhǎng)油管使用壽命目的。同時(shí)也有旋緊油管絲扣、防止脫口作用。應(yīng)用旋轉(zhuǎn)井口技術(shù)時(shí)常配套使用抽油桿扶正器，可大大提高防偏磨效果。

（3）合理調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。在滿足產(chǎn)液量的需求的前提下，盡可能采用長(zhǎng)沖程、低沖次，減少偏磨次數(shù)，延長(zhǎng)管桿使用壽命。另外增加尾管懸重可減小泵上油管彎曲。在抽油桿柱底部加加重桿，可使抽油桿中性點(diǎn)下移，減少抽油桿彎曲。增減一定長(zhǎng)度的油管短節(jié)可以改變抽油桿住上的接箍的位置，達(dá)到改變偏磨位置的目的。對(duì)低能低產(chǎn)液井，采取問抽制度，可防止干磨。對(duì)油管外偏磨嚴(yán)重井下油管錨定器，可防止因油管柱蠕動(dòng)而造成油管、套管磨損。

4治理效果

近年對(duì)A區(qū)塊偏磨比較嚴(yán)重井現(xiàn)場(chǎng)跟蹤分析，取得了明顯的效果。2016年，偏磨抽油井下抽油桿扶正器29口，共投入資金109萬。截止到2016年12月份平均免修期由739d延長(zhǎng)到814d，年減小管桿損失及作業(yè)費(fèi)用60萬，合計(jì)創(chuàng)效89萬，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

5認(rèn)識(shí)和建議

（1）井斜是有桿泵井發(fā)生偏磨的主要因素。

（2）偏磨井往往伴隨有嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象，而腐蝕有加劇了偏磨程度。

（3）目前所使用的抽油桿扶正器，旋轉(zhuǎn)井口等都能起一定減緩偏磨作用，結(jié)合具體情況配套使用效果更好。

（4）防偏磨、防腐蝕工作必須連續(xù)進(jìn)行，人工旋轉(zhuǎn)井口，人工加防腐藥劑等必須按周期按時(shí)完成操作，否則，將嚴(yán)重影響效果。