降低游梁式抽油機(jī)井躺井率的措施及效果

趙獻(xiàn)剛 田紅 韓榮華

摘要：游梁式抽油機(jī)井在生產(chǎn)過程中，由于各種原因會造成躺井，給原油生產(chǎn)帶來了許多負(fù)面影響。一方面造成油井開井時率降低，從而影響了油井產(chǎn)童，另一方面躺井高會造成原油生產(chǎn)成本的大幅增加。本文分類統(tǒng)計了正理莊采油管理區(qū)2015年抽油機(jī)井躺井情況，對抽油機(jī)井躺井原因進(jìn)行了認(rèn)真的分析研究，找出了抽油機(jī)井躺井的特點、規(guī)律，有針對性的制定了預(yù)防對策，取得了很好的實施效果。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)井;躺井率;預(yù)防對策

1.??? 游梁式抽油機(jī)井躺井原因分析

對造成躺井高的主要原因桿管、出砂、地層能量差供液不足、抽油泵失效等原因進(jìn)行了分析。

1.1? 桿管組合不當(dāng)

作業(yè)時新舊油管、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。長時間頻繁使用，油管、抽油桿強(qiáng)度下降，發(fā)現(xiàn)和更換不及時。檢測力度不夠。目前只是對出現(xiàn)問題的油管和抽油桿進(jìn)行檢測，已經(jīng)受到傷害的桿管重復(fù)下入井中使用。工藝設(shè)計現(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)。目前下井抽油桿90%上是∮22mm的一級組合。

1.2? 動載疲勞

由于受慣性載荷與振動載荷的共同效應(yīng)的影響，抽油桿柱在上或下沖程中所承受載荷始終是變化的，載荷變化的存在就會產(chǎn)生疲勞，我們稱其為動載疲勞。以上分析可知沖次與桿柱運(yùn)行速度越大則動載荷越大，動載疲勞就越大。

1.3? 桿管偏磨

（1）???? 桿管使用時間長，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。

（2）???? 油稠粘度大，抽油桿下行時受阻力增大，致使抽油桿彎曲。為測定下行阻力，進(jìn)行∮70mm雙作用泵的模擬實驗，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值（表2）。當(dāng)原油粘度達(dá)到1000mPa.s，下行阻力產(chǎn)生突變，原油粘度越高，下行阻力越大。

（3）???? 封隔器在坐封時，作業(yè)時未嚴(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時代動管柱微彎曲，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、液流通過游動凡爾向上排出時抽油桿受到的力。偏磨造成的油井工況失效主要表現(xiàn)為油管斷裂、漏失，抽油桿斷脫等。桿管偏磨包括受井深結(jié)構(gòu)約束造成的偏磨以及采油工藝本身導(dǎo)致的失穩(wěn)偏磨。

1.4? 抽油泵失效

沉沒泵的失效一是排出部分的柱塞與襯套的間隙漏失、游動閥與閥座間漏失超過允許范圍;二是吸入部分的固定閥漏失超過一定界限。如果沉沒泵排出能力大于泵端吸入量，會造成活塞的上端有一部分潤滑程度降低，增大活塞與泵筒間的磨擦力;同時沖次越大相應(yīng)也會增大泵體磨損程度。此外有關(guān)室內(nèi)實驗表明活塞與泵筒的磨損程度與含水的關(guān)系也非常大，含水越高，活塞與泵筒間的摩擦力越大。

1.5? 抽油機(jī)井出砂

抽油機(jī)井由于出砂造成的躺井，這是因為目前已進(jìn)入特高含水采油階段，經(jīng)過多年的注水開發(fā)，油層壓力不再下降，油層中存在的游離砂，基本上己經(jīng)排出，油井出砂已不嚴(yán)重，只有位于剩余油豐富、含水低的油砂體邊部的油井較易出砂。

1.6? 供液不足

有一部分油井，一是由于位于油砂體邊部、斷層附近，油層物性較差，導(dǎo)致油井供液差，二是由于是濁積扇沉積，滲透率較低，三是由于沒有進(jìn)行注采完善，長期開采地層能量沒有得到補(bǔ)充，地層能量下降造成供液不足。由于供液不足，往往容易造成桿斷脫、管漏、泵漏，成為躺井，檢泵周期較短。

2.??? 降低游梁式抽油機(jī)井躺井率的對策

2.1? 做好防偏磨措施

（1）???? 加強(qiáng)施工前的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、設(shè)計審核與歷次躺井原因分析，做到有的放矢對癥下藥，減少不必要的損失浪費，確保設(shè)計的精確性。

（2）???? 及時制定處在施工現(xiàn)場切實可行的油管、抽油桿現(xiàn)場檢查、更換、少廢的標(biāo)準(zhǔn)和制度，使作業(yè)大隊在現(xiàn)場鑒定油管、抽油桿有標(biāo)準(zhǔn)可依。

（3）???? 嚴(yán)格按照設(shè)計及有關(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力度，嚴(yán)禁不合格桿管下井。

（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，對施工過程中發(fā)現(xiàn)的新問題及時溝通解決。

2.2? 預(yù)防桿管偏磨

（1）???? 桿管使用時間長，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;

（2）???? 油稠粘度大，抽油桿下行時受阻力增大，致使抽油桿彎曲。為測定下行阻力，進(jìn)行∮70mm雙作用泵的模擬實驗，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值。當(dāng)原油粘度達(dá)到1000mPa.s，下行阻力產(chǎn)生突變，原油粘度越高，下行阻力越大。

（3）???? 封隔器在坐封時，作業(yè)時未嚴(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時代動管柱微彎曲，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、液流通過游動凡爾向上排出時抽油桿受到的力。

2.3? 減少沖次過快造成躺井

為減少沖次過快造成桿管斷脫、管漏、泵漏導(dǎo)致的躺井，對油井的生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。沖次對油井的免修期影響非常大，但在油井產(chǎn)量一定的條件下，降低沖次，須泵徑升級。采用泵徑升級的方式又可導(dǎo)致另一問題：泵徑升級增大液柱載荷，是否可能增大最大載荷與桿管循環(huán)不對稱疲勞呢？對于這一問題我們應(yīng)區(qū)別對待。

2.4? 減少供液不足造成躺井

對于供液不足造成的躺井，我們采取觀察動液面恢復(fù)情況，摸索出油井能量恢復(fù)規(guī)律，實施間開管理，制訂出油井間開制度，這樣可以提高油井的利用率和開井時率，增加了產(chǎn)量，同時也節(jié)約了電費和減少了躺井。

2.5? 制定有效的防砂措施

對于解決出砂造成躺井，最主要的就是制定有效的防砂措施。從2018年封隔高壓一次充填防砂技術(shù)推廣應(yīng)用以來，該技術(shù)得到了不斷的改進(jìn)和完善，已日近成熟。該技術(shù)己經(jīng)替代了其它防砂技術(shù)，成為了我區(qū)防砂的主要技術(shù)，該技術(shù)能不僅有效的解決我區(qū)油井出砂問題，還使我區(qū)油井的防砂成功率和有效率都得到了很大提高。

3.??? 效果分析

通過對2017年以來的躺井分類統(tǒng)計和分析，找出了抽油機(jī)井躺井因素，并對躺井原因加以研究，有針對性地制定了預(yù)防對策，實施后見到了好的效果。到2017年底，正理莊管理區(qū)共計躺井112井次，與上年同期相比躺井減少了67井次，躺井率降低了0.9%。由于躺井減少，開井時率提高，累計增油1250噸，生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化累計增油1560噸。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 史曉貞等抽油機(jī)井躺井預(yù)警系統(tǒng)的研制與應(yīng)用《斷塊油氣田》2001第 2期

[2]?? 劉建剛楊建華.抽油機(jī)井管桿偏磨分析與防治技術(shù)《油田節(jié)能》2001第 4期

作者簡介：

趙獻(xiàn)剛（1973—），男，高級技師，從事油田開發(fā)技術(shù)工作。