常大偉(長慶油田第八采油廠采油工藝研究所,陜西 西安 710018)
井筒管理存在的問題與解決措施
常大偉
(長慶油田第八采油廠采油工藝研究所,陜西 西安 710018)
隨著我國石油開采的程度不斷加大,對于開采的安全性也逐漸重視,井筒是油田中必備的設(shè)備之一,是石油開采的必需品,一旦管理不當,就會造成躺井事故,因此,為保證石油開采安全可靠,就必須加強井筒管理。本文從對井筒的概況介紹入手,重點敘述其存在的問題及產(chǎn)生原因,并有針對性的提出解決措施,致力于我國石油開采業(yè)的良好發(fā)展。
井筒管理;存在問題;解決措施
目前,我國西部某油田某廠共有油井2238口,日開采液量平均約為5400噸/天,提純后的石油水平約為2700噸/天,其中的綜合含水量約為50%。尤其是隨著油田開發(fā)時間的延長,含水量、礦物元素量逐漸增多,往往增加了井筒管理的難度。以該廠為例,油田中共有油井2238口,全部為抽油機井,抽油機占到了油井總數(shù)的100%,井筒作為抽油機中的重要組成部分,可見其管理的重要性。目前采用的精通管理手段主要為熱洗,其主要目的是清潔井筒,經(jīng)研究表明,熱洗的原理主要是由于在地面加熱后的流體物質(zhì),例如:水、油等,在通過井筒時,熱流體會循環(huán)傳熱到井筒中的流體,用以提高井筒中流體的溫度,使蠟可以融化后沉積,再次融入原油之中,達到清洗蠟的目的。但在使用熱流體循環(huán)清洗蠟時,需要選擇比熱容較大、溶解蠟?zāi)芰^強、易于取得的介質(zhì),目前,我國的井筒管理中普遍采用地下水、活性水、蒸汽等介質(zhì)用于清洗抽油機井筒。為了保證能夠完全清洗井筒中蠟,使用的介質(zhì)則必須具備非常高的溫度,在清洗井筒的過程中,需保持循序漸進的升溫過程,開始時介質(zhì)的溫度不宜過高,避免井筒上部熱洗熔化的蠟塊流到下部,堵塞介質(zhì)的循環(huán)通道從而造成熱洗失敗,除此以外,還應(yīng)防止介質(zhì)進入油層產(chǎn)生堵塞,避免清洗失敗。由此可知,井筒管理的成敗是保證抽油機安全運行的重中之重,對石油開采起著極其重要的作用。
為保證油井開采進度正常,延長檢查周期,提高開井完成率,就需要加強油井的井筒熱洗管理,確保油井的熱洗達到高質(zhì)高效。但目前井筒的管理中往往存在缺點和問題,反而給井筒管理帶來反作用,造成躺井事故。目前,常出現(xiàn)的事故有以下幾種。案例一:某油田油井在進行熱洗時,測得油井沖程為4.3m,沖次為1次/分,油泵直徑為43mm,油泵深度為1604.5m,油井內(nèi)測得液面高度為1663m,日液為1噸/天,日油0.89噸/天,含水量為5.89%,參數(shù)正常,在熱洗后,因操作不當致使該井未正常出油,需要將油井停產(chǎn)進行檢泵。案例二:某油田油井在進行熱洗前測得的數(shù)據(jù)位:沖程4.2m,沖次2 次/分,泵徑43mm,泵深1576.9m,油井內(nèi)液面為1340m,日液9噸/天,日油1.5噸/天,含水量為82.6%,參數(shù)正常,該井為剛投產(chǎn)的新井,該需要定期進行熱洗,但在第二次熱洗時,因操作不當造成蠟未洗凈造成堵塞躺井。 案例三:某油田油井在進行定期熱洗檢泵時,測得沖程為4.15m,沖次為2次/分,泵徑43mm,泵深1553.96m,油井的液面1414m,日液8.5噸/天,日油1.5噸/天,含水量為82.3%,該井在實施熱洗后發(fā)行井筒出現(xiàn)運行不正常的情況,后發(fā)現(xiàn)管桿偏磨嚴重,致使井筒漏損嚴重。
在油井的實際生產(chǎn)中,由于各井之間原油的物理性質(zhì)、供液能力、井身結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)參數(shù)、地面設(shè)備以及管線流程等條件參數(shù)不同,使各井筒在管理方面的重點也大不相同。但由于我們現(xiàn)有的井筒管理手段較為單一,普遍為熱洗清蠟和熱力循環(huán)。由于各油井的生產(chǎn)情況不同,但所用井筒的管理手段卻過于單一。由于低產(chǎn)低液油井區(qū)普遍供液不足,在我國東部的油田共有油井17口,平均泵深1585m,液面1490m,沉沒度約為100m,對供液不足的油井測量時,原油的含蠟量和膠質(zhì)較高且含水量較低,原油的物理性質(zhì)差,給井筒的管理加大難度。此外,由于供液不足容易產(chǎn)生兩種情況,一種是油井熱洗時水量小,井筒中的蠟無法徹底排出,另一種是熱洗時水量大,易產(chǎn)生“壓死油井”,使管桿等設(shè)備干磨致使躺井事故發(fā)生。絕大多數(shù)的油井,在開采中產(chǎn)出的原油都會含有一定量的水,且產(chǎn)出的原油中的水又含有各種各樣的腐蝕介質(zhì),例如:CO、HCO、SO等,同時,也會含有某些腐蝕性微生物和CO2、H2S等腐蝕氣體,正是由于存在這些腐蝕介質(zhì),使油桿承受不對稱循環(huán)載荷,因此,腐蝕損壞是油桿斷裂磨損的重要原因。另外,由地質(zhì)不斷進行化學變化,致使地層中的水含有大量的CO2,當水中存在游離狀態(tài)的CO2時,水質(zhì)會呈酸性,化學公式為:CO2+H2O=H++HCO,由于水中的H+離子的含量增大,就會產(chǎn)生去氫極化反應(yīng)。從腐蝕化學反應(yīng)來看,即為含有酸性物質(zhì)引起的去氫極化反應(yīng)。鋼材容易受到游離的CO2腐蝕,產(chǎn)生部分溶解,使金屬的表面不易形成保護膜。H2S的影響也同理,某些含硫的油田中的水往往含有硫化氫,碳鋼在含有硫化氫的水溶液容易引起去氫極化腐蝕,使腐蝕產(chǎn)生的氫滲入鋼材的內(nèi)部結(jié)構(gòu),減弱材料的韌性,容易產(chǎn)生裂縫,使鋼材脆化。以上兩種腐蝕的發(fā)生沒有任何預兆,往往是瞬間發(fā)生,是目前最難以防范的危險,也是井筒管理的重點。
油井由于情況不同,使用的井筒也不同,但其管理手段單一,使之成為制約油井井筒管理的主要問題。我們應(yīng)因地制宜,針對油井所在的實際情況,制定合理的的井筒管理措施。在2009年后,我國改變了以往單一的熱洗方式,從定期熱洗改為按需熱洗,且從只使用熱洗改為熱洗和加藥的混合。針對低產(chǎn)低液的油井,研究人員發(fā)現(xiàn),該類油井沉沒度低, 且無對應(yīng)水井、地層能量嚴重虧空,且容易隨著熱洗水量的多少,產(chǎn)生不同的問題?,F(xiàn)油田采用加藥為主、熱洗為輔的方式,對低產(chǎn)低液油井進行定期加防蠟劑、破乳劑、延長熱洗周期等方法,避免因井筒的熱洗不當產(chǎn)生躺井事故,經(jīng)一段時間的試運行,已大大改善了因熱洗水量不足產(chǎn)生的問題。針對腐蝕損壞的問題,研究發(fā)現(xiàn)了以下處理措施,即熱洗和加藥混合。該類油井普遍存在油層產(chǎn)出液與熱洗液反映良好,地層供液較好但存在結(jié)蠟現(xiàn)象,因此,往往加入緩蝕殺菌劑、延緩硫酸鹽、還原菌、鐵細菌等微生物,用于減緩腐蝕對管桿和泵造成的損害,延長使用壽命。
井筒是油田中必備的設(shè)備之一,是石油開采的必需品,在本文中,列舉了各種因操作不當或采取措施不當引起的躺井事故。本文重點敘述了井筒存在的問題及產(chǎn)生原因,并有針對性的提出解決措施,以期對我國石油開采業(yè)的良好發(fā)展做出貢獻。
[1]張三旺.油田修井作業(yè)質(zhì)量管理存在的問題及解決策略[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2012(08).
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