影响油井免修期的原因分析与改进对策
   来源:中国科技博览     2021年07月31日 09:55

薄其琛

[摘 要]油田进入开发后期,生产方式均采用機械采油,采油设备的正常与否制约着油井的正常生产。在开发过程中,油井的生产受到结蜡、出砂、偏磨等因素的影响,而出现蜡卡、断脱、漏失等故障,造成躺井,降低了油井免修期,影响了油井的开发效益。因此,找出影响油井正常生产的原因,并采取有效的措施解决,努力提高油井免修期成为当前油田生产开发的重要工作。

[关键词]机械采油 结蜡 偏磨 免修期

中图分类号:TH17 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0046-01

0 前言

梁西管理区所属的油田为高压低渗油田。2011年全管理区开井数41口,维护作业29井次,平均免修期145天,严重的影响了油田生产的经济效益。为了延长油井免修期,提高油田开发效益,从作业原因分析和井下作业管理入手,摸索和改进各种工艺方法,尽可能延长管理区油井的免修期。

1 影响油井免修期的原因分析

1.1 抽油杆断脱

1.1.1 脱扣

(1)抽油杆的上扣力矩不够,或因接头有碰伤、端面有污物,致使连接端面压不紧;

(2)杆柱受力不均匀,产生弯曲变形。

1.1.2 )断裂

(1)在卡泵或杆柱组合不当时,杆柱承受的最大应力超过充许值;

(2)由于硫化氢气体以及地层水的腐蚀,使杆体表面形成裂纹等,致使抽油杆腐蚀疲劳;

(3)杆体表面有凹痕、褶折等应力集中源,造成应力集中;

1.1.3 接箍断裂

(1)上、卸抽油杆时操作不正确,主要是敲击;

(2)井身弯曲,抽油杆下行时弯曲或油管弯曲,使抽油杆与油管磨擦;

(3)抽油杆受到腐蚀介质的作用。

1.2 抽油泵漏失

⑴油管丝扣未上紧、腐蚀穿孔、制造缺陷等。

⑵活塞与泵筒间的配合间隙过大。

⑶油井内地层水或硫化氢气体腐蚀泵部件,尤其是凡尔球和凡尔座。

(4)油井出砂造成凡尔球和凡尔座磨损。

(5)油液中的蜡和脏物不断沉积在泵的吸入口处,造成漏失。

1.3 凡尔失灵

⑴井液中的砂、蜡或其它赃物,将固定凡尔卡死。

⑵油井的油气比过高形成气锁。

⑶油井的供液能力差。

1.4 油管漏失

⑴井身弯曲使抽油杆接箍摩擦油管,这时如井液的腐蚀性大,极易造成油管漏失。

(2)油管扣上的过紧或过松,或者丝扣磨损,上扣时不小心使丝扣损坏。

(3)油管使用次数过多或油管已受到腐蚀,质量变差。

2 作业原因调查和分析

2.1 油井作业原因调查

从2009年到2011年累计躺井检泵78井次,躺井的主要表现形式是泵漏和断脱。对3年来的躺井检泵进行统计分类(见表1),发现造成管理区油井免修期低的主要原因是:

(1)油井含蜡高、清蜡不及时、不彻底造成油井结蜡凡尔漏失、蜡卡检泵;

(2)管杆设计设计不合理和新旧管杆混用造成抽油杆断脱、油管漏失;

(3)由于井身斜度大、受力不均造成的偏磨严重;

(4)油田注水开发过程中地层出砂,也是造成检泵的主要因素。

(5)监督管理力度不够和作业队伍人员素质差异大,造成重复作业。

2.2 油井作业原因分析

2.2.1 结蜡

结蜡造成的凡尔失灵和蜡卡是影响管理区免修期的主要因素。2009年至2011年,有24井次因结蜡引起的凡尔失灵干抽和蜡卡造成的维护作业,占三年来总维护作业量的31%。因此清防蜡仍是提高免修期工作的重中之重。

目前管理区的清防蜡主要有热洗清防蜡、化学药剂清防蜡、机械清防蜡。目前主要以热洗清防蜡和加化学药剂清防蜡为主,洗井周期较短,一般井的洗井周期在20-30天,以水洗井为主。机械清防蜡,检泵周期明显延长,但机械清防蜡主机易损耗,且对泵及吸入口达不到清防蜡作用。因此必须采用合理的洗井方式才能减少结蜡而引起的躺井检泵。

2.2.2 不合理的杆柱结构和新旧管杆混用

2014年至2016年,因杆柱断脱造成的检泵累计18井次。主要原因为:

(1)管杆的使用比较混乱,由于新旧杆管的混用,造成一些疲劳断脱。

(2)下井管柱组合不合理,出现了大马拉小车的现象,机降低了机采井的系统效率,也造成了杆柱的断脱。

(3)三年来,因偏磨造成躺井17井次,占总检泵井次的21%,井斜是偏磨的主要因素。

(4)由于开发中地层能量补充不及时,造成地层供液不足。动液面经常在下泵深度附近,甚至低于下泵深度,从而出现活塞与泵筒干磨,从而导致泵漏检泵。

3 延长油水井免修期的方法探讨

3.1 优化下井管杆柱

以前,由于下井管柱组合不合理,出现了大马拉小车的现象,不仅使得系统效率较低,而且大部分井明显运行不平稳,采油过程中的震动大,管杆的伸缩大,造成了抽油杆的断脱。

在2015年对管理区的油井进行了入井管杆柱优化设计。结合以前的生产动态资料,合理设计出了下泵深度,设计过程中考虑到了加重杆和防脱器的配套使用,部分井降低了泵径,从而降低了井下负荷。调整抽油机的平衡,确保平稳运行,较少震动。同时利用小皮带轮和变频设备降低抽油机的冲次,大幅度的降低了断脱引起的检泵。杆柱断脱从2014年的8井次,降低为2016年的4井次,同时机采井的系统效率由几年前的不到10%提高到20.3%。

3.2 调整了扶正器的位置

不同的粘度液体,对抽油杆在下行过程中的流动阻力不同,而且不同级别的泵在不同粘度液体下产生的柱塞与泵筒的磨擦力是不同的。所以这些井的断脱,属于中和点靠上,导致下部杆弯曲疲劳断脱。在今年的作业过程中对这些井杆柱中和点以下安装2~4个抽油杆扶正器,使这些井的检泵周期延长。

3.3 低产井的间抽

低渗难采油田,由于机械举升能力大于油层的供液能力,造成采油井的供液不足,生产不能正常进行的普遍现象。在油田开发中对严重供液不足井,间抽是一种及其有效的方法。但间抽不可变避免地要降低产量,为了做到“高效”、“高产”,就必须确定合理的间抽制度。通过泵抽时沉没度的变化、地层渗流量的变化、液面恢复的变化建立每口低产井间抽的工作制度。这样就减少了因地层供液不足,动液面经常在泵周围,出现活塞与泵筒干磨,导致的不能正常生产造成检泵的作业工作量,同时又降低了能耗,节约了成本。

3.4 加强井下作业管理

几年来,通过井下作业监督制度的不断完善和专业水平的提高,作业质量也在逐年提高。作业一次合格率从2009年81%,提高到了2011年的92%,降低了返工作业次数,在一定程度上延长了免修期。

4 结论和建议

(1)通过对作业的原因的调查分析,管理区提高免修期所要解决的主要问题是做好油井的清防蜡及偏磨治理工作。

(2)针对不同油井,进行入井管杆柱的优化,降低抽油杆组合设计不合理造成的断脱。井身斜度大的油井要设计扶正器合理的位置,降低偏磨引起的作业量。

(3)对于低渗低产井,实行间抽,减少因供液不足,出现活塞与泵筒干磨,导致的不能正常生产造成检泵的作业工作量。

(4)加强井下作业管理,提高作业质量,减少重复作业。

参考文献

[1] 王鸿勋、张琪.《采油工艺原理》,石油工业出版社,1997.

[2] 邵永实、师世刚、刘军等编的《潜油电泵技术手册》,1989年7月.

[3] 胡盛忠等编写《石油开采新技术及标准规范》,2004年.

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