淺談商河油田油井偏磨防治措施

一、商河油田油井現(xiàn)狀

商河油田是臨盤采油廠地質(zhì)情況比較復(fù)雜的多斷塊油田， 現(xiàn)已有50年的開發(fā)歷史，進(jìn)入油田開發(fā)中后期的油井，含水升高、結(jié)蠟腐蝕、管桿偏磨等問題日益凸顯，其中管桿偏磨問題尤為突出。

油井管桿偏磨將直接導(dǎo)致井內(nèi)油管、抽油桿嚴(yán)重?fù)p傷，油井檢泵周期縮短，嚴(yán)重情況下或發(fā)生管桿斷裂落井，使作業(yè)施工難度增加，對原油產(chǎn)量造成直接影響，經(jīng)濟(jì)損失較大，當(dāng)前，油井偏磨已經(jīng)成為影響油田正常生產(chǎn)的主要因素之一。

二、商河油田管桿偏磨主要原因分析

（一）井斜對偏磨的影響

商河油田主油區(qū)位于山東省濟(jì)南市商河縣境內(nèi)，構(gòu)造上位于濟(jì)陽坳陷惠民凹陷西部，自北向南被三條近東西向的三級斷層所控制，形成四個向南階下掉的斷階，分別為商一區(qū)、商二區(qū)、商三區(qū)和商四區(qū)。由于周邊環(huán)境復(fù)雜，鉆井確定井位受到限制，加之地層復(fù)雜多斷塊，生產(chǎn)井多半是斜井，井斜形成“拐點(diǎn)”，使油管桿產(chǎn)生彎曲。在“拐點(diǎn)”處，抽油桿易與油管產(chǎn)生摩擦，嚴(yán)重者會導(dǎo)致抽油桿斷脫，造成油井停產(chǎn)。

（二）“失穩(wěn)”對偏磨的影響

在生產(chǎn)過程中，抽油桿由于受到慣性載荷、振動載荷和交變載荷，發(fā)生彎曲變形的現(xiàn)象叫做“失穩(wěn)”。桿柱“失穩(wěn)”容易造成抽油桿疲勞斷脫。尤其沖次較大的抽油井比較明顯。據(jù)統(tǒng)計對比，商河油田2018年以來，需調(diào)參“失穩(wěn)”井?dāng)?shù)目不減，下調(diào)參油井累計530井次，累計原日油為745.8t;僅僅2020年，需下調(diào)參井累計178井次，累計原日油為254.1t。

（三）介質(zhì)腐蝕對偏磨的影響

商河油田正處于綜合含水上升期，油井腐蝕程度日趨嚴(yán)重。當(dāng)油井產(chǎn)出液含水大于74.02%時，產(chǎn)出液換相，由油包水型轉(zhuǎn)換為水包油型，于是，管桿表面失去了原油的保護(hù)作用，產(chǎn)出水直接接觸抽油桿和油管，腐蝕速度增大，從而導(dǎo)致摩擦的潤滑劑由原油變?yōu)楫a(chǎn)出水，失去原油的潤滑作用，抽油桿和油管內(nèi)壁磨損速度加快，磨損嚴(yán)重。商河油田個別區(qū)塊產(chǎn)出水具有以下特點(diǎn)：即礦化度高（7000-26000mg/L），含有大量的氯離子、二氧化碳和硫化氫等;水溫高，一般為60-100℃以上;PH值低，在6.5左右，顯弱酸性。這種水質(zhì)容易對管桿產(chǎn)生氫脆腐蝕。然而，偏磨和腐蝕并不是簡單的疊加，而是相互作用、相互促進(jìn)，二者結(jié)合具有更大的破壞性。

三、商河油田管桿偏磨防治現(xiàn)狀

（一）旋轉(zhuǎn)井口的使用。旋轉(zhuǎn)井口能讓井內(nèi)油管整體呈一定角度的旋轉(zhuǎn)，避免管桿在一個點(diǎn)上摩擦，實現(xiàn)均勻磨損，降低了管桿單向偏磨的嚴(yán)重性，進(jìn)而延長檢泵周期。

（二）加緩蝕劑防腐。其機(jī)理是通過緩蝕劑加入到產(chǎn)出介質(zhì)中，與金屬本體形成一種致密薄膜，使金屬本體與腐蝕介質(zhì)隔離開來，達(dá)到保護(hù)金屬，防止腐蝕，減少偏磨的的目的。

（三）抽油桿柱優(yōu)化。一是扶正器防偏磨;在抽油井偏磨嚴(yán)重的井段合理添加碳纖維抽油桿扶正器，該扶正器以尼龍接箍式扶正器為主，使用少量的碳纖維新型材料，可有效避免抽油桿對油管的偏磨，節(jié)省管桿材料費(fèi)，克服以往易斷脫的現(xiàn)象，延長油井的生產(chǎn)周期。二是采用連續(xù)抽油桿技術(shù)：連續(xù)抽油桿比普通抽油桿更好實現(xiàn)長沖程和低沖次的平穩(wěn)抽汲，可大幅減少由于接頭松動、腐蝕和磨損等導(dǎo)致管桿斷脫、偏磨的現(xiàn)象，有效延長生產(chǎn)周期。

（四）優(yōu)化調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。在不影響液量的情況下，對生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)先采用大泵徑、長沖程、低沖次，以降低管桿的慣性載荷、振動載荷和交變載荷，達(dá)到減緩偏磨目的。

（五）優(yōu)化管桿組合。在活塞以上、中和點(diǎn)以下配套部分加重桿或耐磨副，調(diào)整抽油桿柱中和點(diǎn)下移，改善桿柱受力結(jié)構(gòu)，減少彎曲。在偏磨段，選用3寸以上油管、22mm或19mm抽油桿，加大管桿間隙。對于偏磨腐蝕較嚴(yán)重的油井，優(yōu)先采用內(nèi)襯油管和納米防腐油管，配合使用抗磨抽油桿接箍，降低管桿偏磨腐蝕的程度，延長檢泵周期。

以上是商河油田目前主要的防治措施，其中以采用耐磨防腐管桿和扶正器等消耗性材料為主，加大了采油成本的輸出。受成本效益評價限制，不能保證每口偏磨井都能采用防偏磨管桿，這就需要提出新的防治方法來緩解成本壓力。

四、對商河油田抽油桿偏磨防治的建議

（一）淺泵組雙凡爾管柱結(jié)構(gòu)

針對商河油田個別區(qū)塊地層供液不足，套管液面低的特點(diǎn)，優(yōu)化選擇管柱組合，建議使用“淺泵組雙凡爾管柱結(jié)構(gòu)”。優(yōu)點(diǎn)如下：

1.減少完井泵深，加大完井管柱組合中的尾管長度，繼而減小有桿泵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的管桿擺動，減輕偏磨;在完井管柱組合中下入油管錨，既起到固定管柱，減少管桿擺動的作用，同時也做到支撐油管，懸吊泵下尾管，減少有桿泵受承的拉力，有效保護(hù)有桿泵組;

2.完井管柱組合中，抽油桿的需求長度減少，可有效節(jié)約使用管桿的成本，降低作業(yè)過程中起下管桿的油料消耗和偏磨修復(fù)費(fèi)用;

3.該管柱結(jié)構(gòu)采用尾管下雙凡爾方式，減小有桿泵生產(chǎn)過程中對套管液面高度的要求，如其中一個凡爾有輕微損壞時，可以視作業(yè)運(yùn)行及躺井情況確定是否進(jìn)行帶產(chǎn)作業(yè)，不影響生產(chǎn)調(diào)度的正常運(yùn)行;

4.減少抽油機(jī)生產(chǎn)做功，降低機(jī)組功率消耗，從而減少電量消耗和設(shè)備損壞的更換費(fèi)用。

（二）閉式管柱結(jié)構(gòu)

針對商河油田油井含水率上升等一系列原因，導(dǎo)致油井生產(chǎn)時油管漏失以及管桿偏磨嚴(yán)重的問題，建議使用“閉式管柱結(jié)構(gòu)”。優(yōu)點(diǎn)如下：

1.在有桿泵底部連接封隔器，起到固定油管作用，避免油管在油井生產(chǎn)過程中產(chǎn)生擺動，同時可以支撐油管，減少上部油管受到的懸重拉力;

2.生產(chǎn)過程中，當(dāng)泵上油管產(chǎn)生砂眼或者裂縫，采出液填滿套管與油管的環(huán)形空間，有桿泵仍可正常工作，不影響油井的正常生產(chǎn)。該管柱結(jié)構(gòu)對封隔器以上套管完好性要求較高，所以，該結(jié)構(gòu)也可以為檢驗封隔器以上套管是否出現(xiàn)問題提供參考依據(jù);

3.在有桿泵以上設(shè)計連接了篩管，可以減少油井正常生產(chǎn)時壓差過大對油管產(chǎn)生的損傷，也為油井例行保養(yǎng)和洗井防蠟提供了條件;

4.有桿泵以上油管可使用抗磨油管，能夠有效避免偏磨導(dǎo)致檢泵作業(yè)，降低成本消耗。

五、總結(jié)

統(tǒng)計分析商河油田油井偏磨現(xiàn)狀，偏磨的主要原因包括井斜、管柱“失穩(wěn)”和介質(zhì)腐蝕，目前主要的偏磨治理措施為優(yōu)化管柱組合、調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)和使用抗磨管桿、碳纖維扶正器等消耗材料。本著降本增效的目的，針對商河油田偏磨治理提出了兩種新式完井管柱結(jié)構(gòu)，能在一定程度上減緩管桿偏磨，提高檢泵周期，減少采油成本輸出。

作者簡介：石艷紅（1985-?），女，漢族，山東濟(jì)南人。主要研究方向：油水井作業(yè)方案優(yōu)化。

（勝利油田德利實業(yè)有限責(zé)任公司?山東?德州?251507）