油井躺井控制成因分析與預(yù)警對(duì)策研究

曾翔 陳小康

摘要：稠油井主要躺井因素有別于注水開發(fā)油田的油井躺井，普通油井躺井主要是與出砂有關(guān)的因素引起，稠油井主要躺井因素是抽油桿斷脫、油管漏等因素，控制好抽油桿斷脫、油管漏引起的躺井，就能夠控制躺井總數(shù)，降低躺井率，減少躺井引起的產(chǎn)量損失。

關(guān)鍵詞：躺井原因；桿斷脫；油管漏；桿管組合；桿管彎曲偏磨

1躺井因素調(diào)查

從表1可以看出，油井主要躺井原因是桿斷脫和油管漏，對(duì)已定性為油管漏和抽油桿斷脫躺井進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，共計(jì)442井次。

從調(diào)查表可以看出，雖然油管漏和抽油桿斷脫受多種因素影響，但造成油管漏和抽油桿斷的主要原因是組合不當(dāng)、桿管腐蝕和桿管偏磨、桿管質(zhì)量四個(gè)因素。對(duì)四個(gè)問題加以解決，能夠延長桿管壽命，有效控制全礦躺井。

2躺井要素機(jī)理研究

2.1桿管組合不當(dāng)?shù)脑蚍治?/p>

（1）作業(yè)時(shí)新舊油管、抽油桿混用，同樣規(guī)格管柱能夠承受的應(yīng)力強(qiáng)度不一樣。（2）長時(shí)間頻繁使用，油管、抽油桿強(qiáng)度下降，發(fā)現(xiàn)和更換不及時(shí)。（3）檢測(cè)力度不夠。目前只是對(duì)出現(xiàn)問題的油管和抽油桿進(jìn)行檢測(cè)，已經(jīng)收到傷害的桿管重復(fù)下入井中使用。（4）工藝設(shè)計(jì)現(xiàn)執(zhí)行的管桿標(biāo)準(zhǔn)是以新管桿的應(yīng)力強(qiáng)度去進(jìn)行組合，而現(xiàn)場(chǎng)所使用的一般為舊管桿和修復(fù)管桿，應(yīng)力強(qiáng)度無法達(dá)到新管桿標(biāo)準(zhǔn)。（5）目前下井抽油桿90%上是22mm的一級(jí)組合。

2.2對(duì)桿管偏磨原因

（1）桿管彎曲偏磨：

桿管使用時(shí)間長，在井下受交變載荷的影響，材質(zhì)受到嚴(yán)重影響，性能嚴(yán)重下降，導(dǎo)致強(qiáng)度和韌度下降，造成管桿彎曲；油稠粘度大，抽油桿下行時(shí)受阻力增大，致使抽油桿彎曲。為測(cè)定下行阻力，曾進(jìn)行70mm雙作用泵的模擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)壓力差推算出和面積推算出在不同原油粘度下行阻力。由于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件要比油井實(shí)際生產(chǎn)條件簡單得多，并忽略了動(dòng)載荷的影響，所以實(shí)際的下行阻力要比列出的下行阻力值大。③封隔器在坐封時(shí)，作業(yè)時(shí)未嚴(yán)格按坐封噸位標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，致使坐封后管柱彎曲；④管柱伸縮，抽油桿在管柱中上下抽動(dòng)時(shí)代動(dòng)管柱微彎曲，造成偏磨，抽油桿由于受到各種作用力的影響柱塞與泵筒之間的半干摩擦力、抽油桿受到的浮力、液流通過游動(dòng)凡爾向上排出時(shí)抽油桿受到的力。

（2）缺少保護(hù)手段。許多油井中未加入扶正器和加重桿，致使管桿偏磨嚴(yán)重；

（3）參數(shù)過高時(shí)導(dǎo)致管桿摩擦加劇。

2.3桿管質(zhì)量差的原因

（1）桿管未清洗干凈下入井中。

（2）檢測(cè)力度不夠。桿管檢測(cè)包括清洗、人工檢測(cè)、試壓、探傷及絲扣修復(fù)等工序，桿管清洗不干凈，人檢很難發(fā)現(xiàn)桿管受傷部位及受傷程度，探傷時(shí)桿管在探傷機(jī)上走不動(dòng)，探傷效果差，而在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)往往很難將桿管清洗干凈。

3技術(shù)對(duì)策

3.1桿管組合不當(dāng)?shù)膶?duì)策

（1）加強(qiáng)施工前的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、設(shè)計(jì)審核與歷次躺井原因分析，做到有的放矢對(duì)癥下藥，減少不必要的損失浪費(fèi)，確保設(shè)計(jì)的精確性。（2）及時(shí)制定處在施工現(xiàn)場(chǎng)切實(shí)可行的油管、抽油桿現(xiàn)場(chǎng)檢查、更換、報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)和制度，使作業(yè)大隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)鑒定油管、抽油桿有標(biāo)準(zhǔn)可依。（3）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及有關(guān)技術(shù)操作規(guī)程和相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行施工。（4）加大修復(fù)油管、抽油桿設(shè)備等硬件設(shè)備的資金投入，特別是檢測(cè)修復(fù)管桿的疲勞強(qiáng)度和應(yīng)力強(qiáng)度的設(shè)備，加大下井桿管的檢測(cè)力度，嚴(yán)禁不合格桿管下井，只有這樣才能對(duì)修復(fù)油管、抽油桿的質(zhì)量有充分的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上才能夠更好的解決抽油桿和油管使用管理過程中存在的問題。

（5）加強(qiáng)施工過程中的采油與作業(yè)的相互聯(lián)系與互相監(jiān)督，對(duì)施工過程中發(fā)現(xiàn)的新問題及時(shí)溝通解決。

3.2桿管偏磨的對(duì)策

只有采用標(biāo)本兼治的措施，才能有效控制桿管偏磨導(dǎo)致稠油井躺井，我們?cè)诩訌?qiáng)桿管保護(hù)措施，延長管桿磨損時(shí)間的同時(shí)，還要加強(qiáng)偏磨機(jī)理的研究，加深其認(rèn)識(shí)。目前主要有以下措施：

（1）推廣座封噸位小的封隔器和使用伸縮管裝置，抵消座封造成的管柱彎曲。

（2）偏磨井管柱的合適位置安裝扶正器和在偏磨井上對(duì)桿柱進(jìn)行底部加重，下入加重桿，可以解決底部失重，控制抽油桿早期疲勞斷裂和偏磨。

（3）盡量采用25mm和22mm的抽油桿組合。通過對(duì)抽油桿斷脫躺井的解剖分析認(rèn)為：25mm、22mm、19mm斷的比例是2：5：20，采用25mm和22mm的抽油桿組合可以有效控制桿斷脫躺井。

（4）在因桿管偏磨導(dǎo)致的躺井上使用復(fù)合碳纖維柔性抽油桿底部下加重桿或采用防偏磨泵等防偏磨技術(shù)控制躺井。

（5）改善稠油井摻水溫度參數(shù)，使摻水溫度保持在原油拐點(diǎn)溫度，降低井筒流體粘度，可有效降低桿柱下行阻力。

（6）從保護(hù)角度出發(fā)，為了延長管桿磨損時(shí)間，可以采用旋轉(zhuǎn)井口裝置。旋轉(zhuǎn)井口裝置為改進(jìn)的油管懸掛器，油管和懸掛器之間可以移動(dòng)，從地面轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)井口轉(zhuǎn)裝置，可以帶動(dòng)井下油管轉(zhuǎn)動(dòng)。在生產(chǎn)過程中通過轉(zhuǎn)動(dòng)油管、抽油桿不斷改變油管抽油桿接觸位置，使油管、抽油桿整個(gè)圓周均勻磨損，避免管桿偏磨，達(dá)到延長管桿壽命的目的。

3.3桿管質(zhì)量差的對(duì)策

（1）加強(qiáng)作業(yè)質(zhì)量監(jiān)督，防止不合格或清洗不干凈的桿管下井。（2）加強(qiáng)桿管檢測(cè)前最基礎(chǔ)的清洗工作，為提高檢測(cè)質(zhì)量打好基礎(chǔ)，同時(shí)，還要加強(qiáng)桿管檢測(cè)設(shè)備的配套。（3）完善桿管檢測(cè)、修復(fù)的監(jiān)督考核制度。

3.4加強(qiáng)基礎(chǔ)管理控制躺井（1）加強(qiáng)油井及摻水系統(tǒng)地面管理，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。（2）嚴(yán)禁隨意停井。

4效果評(píng)價(jià)

通過對(duì)躺井分類統(tǒng)計(jì)和分析，找出了油井主要躺井因素，并對(duì)主要躺井要素的機(jī)理加以研究，有針對(duì)性的制定了對(duì)策，建立了控制躺井的預(yù)警機(jī)制，實(shí)施以后見到了好的效果，躺井?dāng)?shù)比去年同期減少26井次，躺井率由去年同期的6.1%降低到4.9%，躺井率降低了1.2%。