抽油井維護性作業(yè)井的原因分析及治理對策

劉金鳳 潘嵩

【摘 要】隨著油田開發(fā)的深入，濱博采油管理區(qū)油井已經(jīng)進入了開發(fā)中后期。由于地層變化，井下液體性質(zhì)的變化，井身結(jié)構(gòu)的損壞等因素日趨復(fù)雜，致使油井生產(chǎn)管理難度增大，維護性作業(yè)井次居高不下，本文對抽油桿、泵失效的原因進行了分析，提出相應(yīng)的對策，從而降低維護性作業(yè)井次，提高采油時率。

【關(guān)鍵詞】抽油井;維護性作業(yè);采油時率

抽油井維護性作業(yè)是油田生產(chǎn)過程中，為了確保原油生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，對油水井井下管柱、井筒或油層等所采取的一種維護及修復(fù)手段，其在歷年總作業(yè)工作量中均占有較大的比重。近幾年來，隨著上產(chǎn)難度的加大、開發(fā)中后期油水井井況的惡化，作業(yè)成本大幅削減，對作業(yè)成本的控制要求迫在眉睫。降低作業(yè)工作量中占較大比重的維護性作業(yè)井次，尤其是降低油井維護性作業(yè)井次是控制作業(yè)成本的重要舉措之一。

1、抽油井維護性作業(yè)井的原因分析

導(dǎo)致維護性作業(yè)井產(chǎn)生的原因主要有：油管失效、抽油桿失效，抽油泵失效、井下工具失效、油井結(jié)蠟、結(jié)鹽、出砂等造成油井蠟卡、鹽卡、砂卡等幾個方面。

1.1油管失效的原因分析

（1）油井腐蝕影響。根據(jù)水質(zhì)分析，高含水油井井筒中含CL—、游離CO2、S2—等腐蝕性介質(zhì)，它們對井內(nèi)油管腐蝕性較強，油管長期處于惡劣環(huán)境中而造成漏失。

（2）油井偏磨影響。井筒套管、抽油桿、油管變形是引起系統(tǒng)偏磨的根本原因。

①油井套管變形。在鉆井過程中井筒本身并非完全是直井段，每一口井都存在著拐點。井筒本身由于長期受地殼變動的作用，會使原有的固井強度不同程度的受損，導(dǎo)致在井筒的薄弱部位引起套管變形而出現(xiàn)新的拐點，使井筒段出現(xiàn)立體“S”形結(jié)構(gòu)。

②井筒生產(chǎn)管柱出現(xiàn)的變形。A井筒本身存在的不規(guī)則變形曲線，使管柱隨彎就彎而變形;B采油生產(chǎn)過程中，受抽油機往復(fù)載荷和液柱的壓力變化產(chǎn)生的變形;C作業(yè)時，野蠻起吊，人為造成的單根油管變形，使局部產(chǎn)生變形拐點。

③抽油桿柱產(chǎn)生的變形。抽油桿屬于采油系統(tǒng)柔性最強的桿柱，它是極易變形的配套部件，在生產(chǎn)過程中桿柱的變形由以下幾方面引起的：A受到管柱變形而出現(xiàn)的被動變形;B桿柱往復(fù)運動中，受到拉壓載荷的變化會引起桿柱系統(tǒng)產(chǎn)生隨機或不規(guī)則的變形;C桿柱與井口裝置對中偏差較大，致使桿柱偏離油管中心而靠向油管內(nèi)表面出現(xiàn)局部磨損。

1.2油管質(zhì)量影響

主要表現(xiàn)在試壓油管方面，目前油管廠試壓標(biāo)準(zhǔn)已達到20MPa。而在井筒內(nèi)油管受力是多方面的，比較復(fù)雜。尤其是垂直方向的拉力，對絲扣的密封性影響較大。目前部分井下在用的油管絲扣磨損嚴重，造成油管公扣和接箍母扣之間存在縫隙，雖然施工時使用了絲扣膠密封膠，但在每天上萬次的交變載荷，在高速動載荷的沖擊作用下油管發(fā)生疲勞破壞，使油管結(jié)構(gòu)喪失正常工作能力，油管絲扣的牙塑變形會使絲扣的咬合出現(xiàn)縫隙，使油管絲扣滲水，最終導(dǎo)致油管漏失。

1.3不合理工作制度的影響

為了保證和提高產(chǎn)量，生產(chǎn)參數(shù)往往是長沖程高沖次，但在增加產(chǎn)量的同時，較高的沖次加劇失穩(wěn)彎曲變形和橫彎曲變形偏磨的頻率及偏磨的嚴重性，從而導(dǎo)致管漏。

2、抽油桿、泵失效導(dǎo)致維護作業(yè)的原因分析

2.1抽油桿失效

（1）使用過程中金屬疲勞破壞、腐蝕疲勞導(dǎo)致抽油桿斷裂。抽油桿偏磨及砂、蠟、鹽卡等非正常原因造成抽油桿桿身負荷過大而拉斷。（2）抽油桿脫扣。使用過程中因抽吸震動等原因造成逐漸脫扣。由于深抽井動液面低、井斜偏磨及抽吸時劇烈震動導(dǎo)致抽油桿非正常脫扣。

2.2抽油泵失效

（1）地層開采條件的影響，井內(nèi)腐蝕、砂泥堵、含蠟高、含鹽、井斜、套管、油管及在井底繡垢等因素影響抽油泵效能;（2）井上操作因素，膠皮、石頭、扶正器碎塊等異物掉入井中造成泵失效;

2.3結(jié)蠟、結(jié)鹽、出砂

影響油井結(jié)蠟的因素很多，影響油井結(jié)蠟的外因有壓力、溫度、原油含水、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)以及機械雜質(zhì)、原油流動速度、管壁特性等因素。 （1）油井結(jié)蠟的危害。油管、抽油桿和抽油泵的結(jié)蠟，使井筒出油通道內(nèi)徑逐漸減小，增加了油流阻力，使得抽油機負荷增加，泵效降低，影響油井產(chǎn)量。嚴重的甚至將井筒通道堵死，造成油井停產(chǎn)。（2）油井結(jié)鹽的危害。油井結(jié)鹽造成地面和井下設(shè)備磨損，鹽在泵筒內(nèi)結(jié)晶會造成抽油泵閥不嚴，造成泵閥漏失，嚴重結(jié)鹽還會造成油井鹽卡，使得油井停產(chǎn)。（3）油井出砂的危害。油井出砂危害極大，主要表現(xiàn)為：使地面和井下設(shè)備嚴重磨損，甚至造成砂卡;沖砂檢泵、地面清罐等維修工作量劇增;砂埋油層或井筒砂堵造成躺井。

3、維護作業(yè)的治理措施

3.1油管故障防治措施

（1）防腐技術(shù)。一般腐蝕的油井在井口加緩蝕劑，嚴重腐蝕的油井采用井口加緩蝕劑﹢井下油管陰極保護器或井下點滴加藥裝置等綜合措施。（2）防偏磨技術(shù)。抽油桿扶正措施，目前廣泛使用的是卡口式扶正器和固扶桿。在井筒桿、管偏磨段，除在桿柱上使用扶正器外，桿柱上還可采用經(jīng)過表面強化處理的抽油桿減磨接箍，它對桿、管的偏磨也能夠有效緩解。應(yīng)用旋轉(zhuǎn)井口和旋轉(zhuǎn)抽油桿裝置使桿管的單面偏磨變?yōu)槎嗝嫫?，從而大大減緩了桿管的磨損速度，減少管漏失機會，延長油井免修期。（3）油管錨定技術(shù)。應(yīng)用Y221-114封錨定油管。通過錨定，消除了油管因上下沖程所產(chǎn)生的交變載荷，改善油管的受力，減小油管螺紋牙塑性變形，從而減少油管絲扣漏失。（4）合理調(diào)整抽油機井的生產(chǎn)參數(shù)。根據(jù)油井產(chǎn)量情況，在不減少油井產(chǎn)量液量的前提下，研究合理的生產(chǎn)壓差，采取長沖程，慢沖次的工作制度。對供液不足井，可應(yīng)用低速電機、變頻柜等降沖次裝置能有效改善桿管工作狀況，延長桿管使用壽命。（5）提高試壓油管質(zhì)量。一方面做好試壓管的清洗試壓工作，二是加大油管的修扣、換接箍的力度。從而延長試壓管的使用周期。

3.2抽油桿故障防治措施

加強對抽油桿斷脫井的數(shù)據(jù)收集，對斷脫抽油桿的廠家、類型、斷裂部位、載荷、井況進行跟蹤分析，為合理調(diào)整桿柱結(jié)構(gòu)，配置生產(chǎn)參數(shù)提供依據(jù)。

3.3油井清蠟、防蠟方法

油田常用的油井清、防蠟方法主要有機械清蠟、熱力清、防蠟、內(nèi)襯和涂料油管防蠟、化學(xué)藥劑清防蠟、磁防蠟和微生物清防蠟技術(shù)。加強對油井的日常管理工作，嚴格執(zhí)行“三定一落實”制度，加強對“一井一策”的監(jiān)督對每日錄取的資料進行抽查、核實，同時加強對各井生產(chǎn)情況監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報

3.4防砂方法

防止油井出砂，一方面要針對油層及油井條件，正確選擇固井、完井方式，制定合理的開采措施，提高管理水平;另一方面，要根據(jù)油層、油井及出砂的具體情況采用相應(yīng)防砂方法。制定合理的開采措施。①制定合理的工作制度。②加強出砂油井的管理，開、關(guān)井操作要求平穩(wěn)，防止因生產(chǎn)壓差的突然增大而引起油層出砂。采取合理的防砂工藝方法。如下防砂泵、繞絲篩管等。

4、結(jié)論及建議

（1）日常工作管理，制度的落實是控制維護性作業(yè)井次的根本保證，只有把平時的工作抓好了，工作做扎實了，才能從根本上降低維護性作業(yè)井次。

（2）抓好作業(yè)監(jiān)督管理是控制維護性作業(yè)井次的重要環(huán)節(jié)，作業(yè)監(jiān)督對作業(yè)井的現(xiàn)場監(jiān)督尤為重要，只有抓好作業(yè)監(jiān)督管理，提高其責(zé)任心，才能有效降低維護性作業(yè)井次。

（3）新工藝新技術(shù)的應(yīng)用是降低維護性作業(yè)井次的突破口，運用新工藝新技術(shù)，是降低維護性作業(yè)井次關(guān)鍵所在。

【參考文獻】

[1] 吳克明，張秀麗，李文昌. 聚驅(qū)抽油機井光桿腐蝕機理與防護措施. 北京：機械工業(yè)出版社，1998.