李永強,袁 杰,崔汝東,謝文獻,趙祖德
中石化勝利油田分公司勝利采油廠,山東 東營
勝坨油田,無短板,長壽井,舉升技術(shù),躺井率
勝坨油田經(jīng)過50多年的開發(fā),井況惡劣,舉升環(huán)境日趨復雜。躺井率和短命井數(shù)居高不下,2010年躺井率高達8.9%,200 d內(nèi)短命井710口以上。高躺井率導致作業(yè)工作量持續(xù)上升,年均作業(yè)工作量3000井次左右,日作業(yè)動力90余部,作業(yè)成本由4.39億元增加到6.54億元。
勝坨油田舉升系統(tǒng)的突出問題,嚴重制約了采油廠的高質(zhì)量發(fā)展。通過開展現(xiàn)場調(diào)查,對舉升系統(tǒng)各個節(jié)點進行系統(tǒng)梳理,提出“打造無短板長壽井”的理念:將油井比作由五大木板制作而成的木桶。木桶的容量代表油井的生產(chǎn)周期,五大木板分別代表抽油桿、油管、抽油泵、井下工具、工況等油井節(jié)點。木桶容量的大小取決于最短木板的高度,油井壽命的長短取決于最薄弱節(jié)點的壽命。油田開展打造無短板長壽井工作,努力延長油井生產(chǎn)周期。
面對開發(fā)中的諸多問題,勝利采油廠從5個方面開展相關(guān)工作,全面提升舉升系統(tǒng)配套技術(shù)水平[1][2][3]。
勝坨油田2010年桿管偏磨井數(shù)589口,占總井數(shù)的58%,是制約生產(chǎn)的最短板。通過開展室內(nèi)評價和小規(guī)模現(xiàn)場試驗,在油管內(nèi)加襯高分子聚乙烯,改善油管耐磨性能。圖1為普通油管與內(nèi)襯油管的偏磨對比試驗圖,可以看出,改善偏磨效果明顯。通過內(nèi)襯油管的大規(guī)模投入,管漏躺井得到了有效控制。管漏失效井數(shù)由481口下降至78口,失效比例由30.8%下降至14.7%,管漏周期由245 d延長到764 d。
Figure 1.The diagram of comparison test between the eccentrically worn common oil tubing and lining oil tubing 圖1.普通油管與內(nèi)襯油管的偏磨對比試驗圖
復雜的舉升環(huán)境,使抽油泵適應性變差。抽油泵出現(xiàn)偏磨、腐蝕、刺損等問題。抽油泵成為了舉升系統(tǒng)的短板。油田跟蹤、拆解抽油泵186臺次,研究泵漏失效原因。油田從結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和處理工藝3個方面實施了6項整體技術(shù)改進,形成改Ⅳ系列抽油泵。
1)對抽油泵易失效部位進行結(jié)構(gòu)改進。針對游動閥罩易斷裂的問題,將游動閥下移,避免閥球?qū)﹂y罩出液口的撞擊;針對活塞易砂磨的問題,柱塞上部增加刮砂杯結(jié)構(gòu);針對球閥總承易沖蝕漏失的問題,球閥總承加裝保護閥罩。
2)在材質(zhì)上,針對球閥易刺損的問題,將不銹鋼球閥改為硬質(zhì)合金球閥,以提高球閥的硬度和耐磨性。
3)優(yōu)化活塞與泵筒的處理工藝?;钊上葒姾?、后切槽,改為先切槽、后噴焊,防止切槽對噴焊層的損傷,提高活塞耐腐蝕性;針對不同井況優(yōu)選不同處理工藝的泵筒,常規(guī)井采用鍍鉻泵筒,酸化井、腐蝕井采用鎳磷鍍泵筒,增強泵筒對井況的適應性。
勝利采油廠自2011年試用改Ⅳ系列抽油泵,2013年大規(guī)模推廣,泵漏失效井周期由386 d延長至763 d。
實施內(nèi)襯管整體投入后,雖然內(nèi)襯管使抽油桿偏磨減輕,但腐蝕情況更為嚴重。抽油桿的高抗拉強度不能滿足腐蝕環(huán)境下的抗疲勞性能而發(fā)生斷裂。抽油桿應力腐蝕桿斷問題成為舉升系統(tǒng)的新短板。針對該問題,采用隔絕法,應用PE半包覆抽油桿,桿頭采取熱噴焊處理,桿本體采用高分子材料包覆,將抽油桿與井液隔絕,提高抽油桿抗腐蝕能力。
用精細管理促進打造長板。為進一步延長生產(chǎn)周期,對抽油桿實施分年限管理,貫徹3個原則:一是分年限分級存放原則,對于新桿、修復桿根據(jù)年限和生產(chǎn)廠商分別存放,便于進行針對性更換;二是整體更換原則,一口井的抽油桿在投入時實施同批次同品質(zhì)的抽油桿整體投入,再次作業(yè)需要更換時實施整體淘汰,再換入一套同品質(zhì)的桿,保證抽油桿壽命的整體均衡性;三是大浪淘沙原則,當一口井在短期內(nèi)發(fā)生桿斷,除斷桿外其它抽油桿使用良好時,僅更換斷桿,淘汰殘次品,保留絕大多數(shù)優(yōu)質(zhì)桿。
規(guī)范工具檢測頻次、內(nèi)容、手段及資料,把好三道關(guān),做到有標準、有數(shù)量、有針對,實現(xiàn)質(zhì)量控制全過程管理,保證長板技術(shù)的有效落實。
通過開展打造無短板長壽井工作,勝利采油廠舉升技術(shù)水平得到不斷提高,舉升系統(tǒng)可靠性得到大幅提升,取得了良好效果。
1)躺井控制取得良好效果。躺井率由8.9%下降至2.1%,200 d以內(nèi)短命井由772口下降至147口,油井檢泵周期由387 d延長至982 d,均為有史以來最高水平。
2)降低作業(yè)占產(chǎn)效果顯著。日維護作業(yè)占產(chǎn)由210 t下降到110 t,折合年減少作業(yè)占產(chǎn)3.6 × 104t。
3)作業(yè)費用得到大幅壓減。維護作業(yè)工作量由1903口減少至1015口,作業(yè)費用由27639萬元降至17418萬元。
打造無短板長壽井通過正確決策、技術(shù)突破、認識提升、精細管理、質(zhì)量控制等5個方面的工作開展,分別對油管、抽油泵、抽油桿、工況、井下工具等節(jié)點進行了短板變長板的打造,有效改善了油井井下技術(shù)狀況,明顯降低了躺井率,延長了油井生產(chǎn)周期,是當前形勢下實現(xiàn)油田高效開發(fā)的有效技術(shù)手段。