周青莊油田抽油井生產(chǎn)現(xiàn)狀的探討與治理

竇廣華

摘 要：周青莊油田地理位于津冀交界，隸屬于大港油田第五采油廠第三采油作業(yè)區(qū)開發(fā)范圍內(nèi)?，F(xiàn)主要開采方式為抽油機(jī)生產(chǎn)，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)、原油物性及地理環(huán)境等因素影響，該區(qū)塊開發(fā)過(guò)程中不同程度的存在著回壓過(guò)高、負(fù)荷過(guò)大等引起的各種生產(chǎn)困難。本文闡述了以抽油機(jī)開采方式為主的周青莊油田生產(chǎn)現(xiàn)狀的探討與治理。

關(guān)鍵詞：回壓;載荷;清蠟;斷脫

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

周青莊油田位于黃驊坳陷中區(qū)，歧北凹陷西斜坡帶上。構(gòu)造上跨南大港和北大港兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造帶，由南北兩部分組成，北部為港西主力斷層切割的斷鼻構(gòu)造，南部為南大港構(gòu)造帶向北傾斜的斜坡部分，中間以淺鞍相接。周青莊油田地理位置位于天津市大港區(qū)南部與河北省黃驊市之間，處于子牙新河、北排水河、滄浪渠、捷地減河等河流控制范圍之內(nèi)。該區(qū)塊所產(chǎn)原油原油物性較差，凝固點(diǎn)高，常溫下管道輸送流動(dòng)性就會(huì)變差，地面管線結(jié)蠟，縮小過(guò)流面積，加之地理環(huán)境復(fù)雜、生產(chǎn)油井地處偏遠(yuǎn)，造成集油系統(tǒng)壓力升高，低溫季節(jié)生產(chǎn)，該問(wèn)題尤為突出，嚴(yán)重影響油井正常生產(chǎn)。

周青莊油田具有油層埋藏深、滲透率低等特點(diǎn)。主要開發(fā)層為沙三段，油藏埋深3000m，其平均孔隙度12%、平均滲透率4.6mD，為低孔低滲油藏。井深、低產(chǎn)成為該油田的開發(fā)技術(shù)難點(diǎn)，該區(qū)塊開采方式主要以抽油機(jī)生產(chǎn)為主。抽油泵下入深度普遍在2000-2600m區(qū)間，懸掛載荷過(guò)大、井筒偏斜等因素經(jīng)常造成抽油桿斷脫。

2 原因分析及危害

2.1 造成回壓升高的因素

該區(qū)塊油井分布散亂，地理環(huán)境復(fù)雜，多數(shù)油井地處偏遠(yuǎn)。油井產(chǎn)出液輸送距離遠(yuǎn)，因此造成了管道內(nèi)原油溫降較快，黏度增大，是造成回壓增大的主要原因，尤其是低溫季節(jié)生產(chǎn)，問(wèn)題尤為突出。隨著溫度的下降，原油黏度不斷增大，在管道內(nèi)流動(dòng)越發(fā)困難，使回壓升高，增加地面設(shè)備的負(fù)載，從而影響油井的正常生產(chǎn)。該區(qū)塊所產(chǎn)原油原油物性較差，原油凝固點(diǎn)平均在溫度23.9℃、含蠟量12.4%，凝固點(diǎn)、含蠟量較高，常溫下管道輸送流動(dòng)性就會(huì)逐步變差，蠟晶體析出逐漸在管壁凝結(jié)，縮小過(guò)流面積，地面回壓上升造成集油系統(tǒng)壓力升高。

回壓高的危害：抽油井井口回壓過(guò)高，會(huì)造成抽油井懸點(diǎn)載荷過(guò)大，工作狀況變得越來(lái)越差，檢泵周期會(huì)大大縮短，躺井率會(huì)增高，抽油井能耗增加，導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低，回壓過(guò)高還會(huì)導(dǎo)致抽油機(jī)井的沖程損失和漏失量增加，泵效降低。

2.2 造成抽油桿斷脫的因素

該區(qū)塊地層開采井段較深，由于受地質(zhì)、施工質(zhì)量等影響，造成多數(shù)油井井筒存在一定程度的傾斜，抽油桿在往復(fù)抽油作業(yè)時(shí)，與油管不斷產(chǎn)生摩擦碰撞，導(dǎo)致抽油桿偏磨極易產(chǎn)生斷脫。該區(qū)塊開采方式主要以抽油機(jī)生產(chǎn)為主，抽油泵下入深度2000-2600m區(qū)間，驢頭的懸掛載荷過(guò)大，最高載荷普遍在120kN以上，隨著生產(chǎn)時(shí)間的增長(zhǎng)，造成抽油桿疲勞不斷加劇。結(jié)蠟會(huì)影響懸點(diǎn)載荷，結(jié)蠟會(huì)引起交變載荷的增大，從而影響抽油桿的使用壽命，會(huì)使井下設(shè)備出現(xiàn)磨損，增加抽油設(shè)備維修工作量。由于井筒結(jié)蠟導(dǎo)致油管內(nèi)徑逐步縮小，油流通道變小，同時(shí)也增加了抽油桿上行的摩擦阻力，導(dǎo)致抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷增大，造成井下抽油泵泵效降低。井筒結(jié)蠟嚴(yán)重時(shí)，可以將深井泵卡死。油井生產(chǎn)回壓的升高，會(huì)增大抽油機(jī)的最高載荷，相對(duì)最低載荷也會(huì)降低?；貕涸诓粩嗌叩倪^(guò)程中，最高載荷上升速度與最低載荷降低速度都會(huì)加快。造成這種交變載荷持續(xù)性增大，導(dǎo)致抽油桿柱出現(xiàn)斷脫現(xiàn)象。

抽油桿斷脫的危害：抽油機(jī)井發(fā)生抽油桿斷脫，會(huì)造成油井的生產(chǎn)時(shí)率的降低，給生產(chǎn)原油任務(wù)的完成帶來(lái)壓力。抽油桿斷脫會(huì)大大縮短抽油井的檢泵周期，增加維護(hù)工作量及作業(yè)費(fèi)用的增加。桿斷入井會(huì)損壞井下設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)造成井噴環(huán)境污染。

3 制定對(duì)策

3.1 降低回壓采取的措施

通過(guò)分析可以得知，導(dǎo)致抽油機(jī)井生產(chǎn)回壓過(guò)高的原因很多，很多原因是可以通過(guò)人為因素進(jìn)行避免和改善的，下面就是通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)狀況提出的防治措施。

3.1.1 周青莊油田油氣集輸采用三級(jí)布站模式，即油井→計(jì)量站→聯(lián)合站

針對(duì)地處偏遠(yuǎn)的（周二站、周四站）單井，長(zhǎng)距離管道輸送原油，介質(zhì)溫降大、黏度升高造成回壓高這一問(wèn)題。采取了對(duì)周二站改建時(shí)，采用了一體化撬裝裝置。該裝置是集油氣分離、單井產(chǎn)出液匯集并增壓外輸為一體的多功能撬裝裝置。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，自動(dòng)化水平高。應(yīng)用該裝置后，極大改善了地面管道長(zhǎng)距離輸送的難度，起到了局部站點(diǎn)降低單井回壓增液，及單井外輸管道降回壓、降能耗的問(wèn)題。對(duì)周四站內(nèi)加裝螺桿泵，對(duì)該站所轄進(jìn)站各單井來(lái)液進(jìn)行二次加壓外輸至聯(lián)合站，以此達(dá)到降低單井集油管線回壓的目的，起到了良好的效果。

3.1.2 由于原油含蠟量高，導(dǎo)致的集油管線蠟阻現(xiàn)象

采取定期對(duì)地面管線進(jìn)行熱流體物理法洗干線及投球清蠟降回壓，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況制定合理清蠟及投球周期。并對(duì)邊緣井井口加裝水套加熱爐及電加熱器，進(jìn)行首端提溫。對(duì)于集油管線過(guò)長(zhǎng)的油井，以上方法見(jiàn)效不明顯的采取中途安裝加熱設(shè)備，進(jìn)行二次提溫加熱。

3.2 避免抽油桿斷脫采取的措施

通過(guò)分析可以得知，導(dǎo)致抽油機(jī)井桿斷脫的原因很多，很多原因是可以通過(guò)人為因素進(jìn)行避免和改善的，下面就是通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)狀況采取的防治措施。

①針對(duì)井斜的井筒產(chǎn)生抽油桿偏磨問(wèn)題，從抽油井的工作參數(shù)上進(jìn)行了優(yōu)化，采用長(zhǎng)沖程、慢沖次的工作制度。桿、管受力狀態(tài)得到改善，載荷比趨于合理，可以減少生產(chǎn)過(guò)程中桿、管斷脫概率，從而保證抽油井能夠正常生產(chǎn)，確保油井的生產(chǎn)時(shí)率。加強(qiáng)提高修井作業(yè)質(zhì)量，及時(shí)更換不合格的桿、管，在抽油機(jī)井偏磨嚴(yán)重的生產(chǎn)井段加裝抽油桿尼龍扶正器，可有效避免抽油桿對(duì)油管內(nèi)壁的偏磨，防止偏磨桿、管本體。極大避免了井筒中存在的桿、管斷脫的現(xiàn)象，以達(dá)到延長(zhǎng)抽油井生產(chǎn)周期的目的。應(yīng)用節(jié)能電機(jī)變頻控制柜技術(shù)，真正的實(shí)現(xiàn)了對(duì)抽油機(jī)設(shè)備的軟啟動(dòng)，避免了大機(jī)械載荷的沖擊，從而改善抽油井正常運(yùn)行時(shí)，驢頭上下死點(diǎn)換向時(shí)對(duì)抽油桿產(chǎn)生的沖擊載荷和交變載荷，從而避免抽油桿柱在長(zhǎng)期的運(yùn)行中出現(xiàn)的疲勞拉斷現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用中收到良好的效果;

②匹配與實(shí)際載荷相符的抽油機(jī)型及優(yōu)化管、桿柱的組合，避免抽油機(jī)井在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)小馬拉大車及桿柱斷脫現(xiàn)象;

③井筒結(jié)蠟造成抽油桿摩擦阻力增大，從而導(dǎo)致卡泵和拉斷抽油桿。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)示功圖、電流、壓力的變化，采取井下熱流體循環(huán)清蠟技術(shù)，制定出合理的清蠟周期來(lái)維護(hù)抽油井的正常生產(chǎn);

④綜上述降回壓都能改善抽油井運(yùn)行時(shí)，驢頭上下死點(diǎn)換向?qū)Τ橛蜅U產(chǎn)生的交變載荷，避免抽油桿柱在井筒中的彎曲，減少偏磨現(xiàn)象防止抽油桿斷脫。

4 治理效果

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際狀況，具體分析了抽油井回壓高的原因：抽油井單輸管線過(guò)長(zhǎng)溫降快，原油黏度大、原油含蠟量、凝固點(diǎn)高造成管阻等因素，采取了遠(yuǎn)距離輸送中點(diǎn)二次增壓、制定合理清蠟投球方案、首端及終端加裝水套加熱爐及電加熱器等方法將回壓，保證了該區(qū)塊抽油井維護(hù)性的正常生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際狀況，具體分析了抽油桿斷脫的原因：井筒結(jié)構(gòu)的偏斜、懸點(diǎn)載荷過(guò)大、井筒結(jié)蠟、回壓對(duì)懸點(diǎn)載荷的影響。采取了優(yōu)化工作參數(shù)、調(diào)整桿管組合、應(yīng)用節(jié)能調(diào)頻新技術(shù)、合理的清防蠟措施等綜合技術(shù)措施，避免和減少抽油桿斷脫良好效果。

5 結(jié)語(yǔ)

在周青莊油田的開發(fā)過(guò)程中，每一個(gè)時(shí)期都有著不同的開發(fā)狀況，不論是那種生產(chǎn)疑難狀況，只要抓住問(wèn)題的特性，分析徹底透徹。采用新工藝、新技術(shù)，定能為周青莊油田現(xiàn)階段及未來(lái)的開發(fā)制定出合理的開發(fā)方案。

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