張建新,王軍華,董喜慶,徐 曉,徐 偉
河南油田采油一廠采油十三隊,河南南陽 473132
河南油田趙凹油層原油含蠟量高、粘度高、凝固點高、結垢嚴重。2011年1月份~12月份油井腐蝕桿斷17口,占總油井躺井數的23.6%;油泥、結垢堵死18口,占總油井躺井數的25.0%。因油井結垢生產異常,維護作業(yè)頻次指標上升,作業(yè)費用上升,同時結垢造成井下工具超負荷的運行,也影響井下工具的有效使用壽命,影響采油時效。我們技術人員針對油井腐蝕結垢開展了技術攻關。
1)地層水中含有高濃度易結垢鹽離子,在采油過程中,因壓力、溫度或水成分變化改變了原先的化學平衡而產生垢,主要以碳酸鈣垢為主,另外還混有碳酸鎂、硫酸鈣等;2)采油時,當流體從相對高溫高壓地層流入井筒時,由于壓力和溫度的急速降低,CO2析出與地層中的鈣、鎂離子反應,產生以碳酸鹽為主的結垢,其次由于油井中有SRB的存在,也會產生硫化亞鐵腐蝕垢。
目前對油田垢的防治方法有很多種,主要分為物理方法、化學方法和工藝方法。目前采油十三隊油井采用的清防蠟、防腐、防垢技術主要是化學方法。即油井加入緩蝕劑是解決油井井筒腐蝕的一種常用有效方法。其原理是通過緩蝕劑與金屬表面的化學吸附,在金屬表面形成牢固的表面反應膜,隔離腐蝕介質,達到保護金屬,防止腐蝕發(fā)生的目的。
主要集中在超導車洗井后三天,主要的原因是超導車洗井時激動井筒內相對穩(wěn)定的細粉砂,超導洗井攜帶能力差,短時間內大量細粉砂進入泵筒造成泵漏或砂卡。
主要是集中在洗井后三天內,主要原因:
(1)是超導車洗井后細粉砂、垢片、蠟塊進入泵筒,造成活塞摩擦阻力增大,增大了抽油桿和活塞負荷;
(2)是低液含水或間出油井洗井時,油井攜蠟能力差,垢片、溶蠟未及時排出井筒造成蠟下沉堆積,井筒上部井液通道變小,下部管內壓力增大,抽油桿負荷增大;
主要是結蠟嚴重或洗井后蠟下沉造成井筒上部井液通道變小,下部管內壓力增大,油管在超壓力下運行,造成油管破裂或油管絲扣漏失,油管破裂后多發(fā)生在泵上第一根油管。
其原因是:
(1)是低液低含水井或間出井在不出油時超導車洗井時,溶蠟下沉堆積造成蠟卡、垢卡;(2)高液量高含水井易忽視結蠟、結垢,超期未洗井造成蠟卡、垢卡。
1)井下管、桿結蠟。
治理措施:(1)加藥井根據結蠟輕重調整加藥周期和加藥量,每周加藥1次~2次,每次4kg~8kg,及時按周期加藥,作業(yè)時親自到作業(yè)現場,仔細觀察管桿結蠟情況,對加藥效果進行全面分析;(2)制定合理的洗井周期、洗井操作規(guī)程,每月要按時完成洗井任務,監(jiān)督循環(huán)洗井的質量,確保洗井達到效果;(3)盡量減少停井時間,避免重復停井,特別是對于管線串聯的井,盡量減少高產井的停井時間,對于高產井的液量可以通過量混合液計算。
2)井下管桿組合不合理造成的抽油桿斷脫。
治理措施:出作業(yè)方案時積極和作業(yè)監(jiān)理、地質組結合,對每口油井進行管桿優(yōu)化組合,保證管桿組合優(yōu)化率達到100%以上。
3)開發(fā)后期(高含水井、缺液井、間歇出液井)由于管、桿是干摩擦,抽油桿上下沖程時潤滑不好造成管桿磨損嚴重。
治理措施:根據油井產狀,進行優(yōu)化參數,采取長沖程慢沖次的工作制度,例如裝多極電機降低沖次,有條件的井采取間歇開抽的工作制度。
4)由于技術手段的限制,油井作業(yè)時,油管、抽油桿可能在使用過程中已疲勞或出現微裂縫,而在作業(yè)過程中起出檢查時受檢查手段的限制沒能及時檢出、更換,僅憑肉眼人為判斷其好壞,往往用不了多久就又斷了,造成返工作業(yè),造成抽油桿斷頻繁。
治理措施:對抽油桿彎曲、扭曲、裂痕、節(jié)箍磨損,絲扣損壞的進行更換;對油管彎曲、變形、腐蝕、偏磨、裂紋、絲扣損壞的進行更換;對偏磨段的管、桿全部進行更換;對檢泵周期很長的油井,下次作業(yè)時及時更換管桿。
5)由于作業(yè)隊從自身利益出發(fā)油井桿斷之后,沒有將桿斷下部的抽油桿全部換掉,往往每口井只更換桿斷附近很少一部分,結果更換部分不斷了,而沒更換的又斷了,形成惡性循環(huán)。盡管目前加大了新管桿的投入力度,但要更換太多的管桿,會增加作業(yè)成本。
治理措施:對偏磨段的管桿全部進行更換,對檢泵周期很長的油井,作業(yè)時及時更換管桿。
6)作業(yè)隊施工時責任心不強,作業(yè)時不刺管桿,上抽油桿時用液壓鉗使油桿絲扣損壞,起下油管時不用小滑車造成油管絲扣損壞,造成抽油桿或油管脫扣,油管絲扣處漏油。
治理措施:各站的班站長,是我隊的躺井治理小組成員,對自己計量站上的每口躺井,必須親自上作業(yè)現場查明躺井原因(了解偏磨情況,結蠟情況,桿管組合等),查明漏、斷、脫、掉、卡、磨等原因,并真實記錄本次躺井原因,建立躺井跟蹤檔案,長期對自己站上躺井進行跟蹤,對每口油井躺井原因做到心中有數。對作業(yè)隊作業(yè)時不刺管桿,上抽油桿時用液壓鉗,起、下油管不用小滑車等現象及時制止,進行糾正,進行監(jiān)督,盡力保證作業(yè)質量。
影響油井結蠟、結垢、井筒內腐蝕的主要因素是原油的性質和含蠟量、含鹽量等;油井的采油量、含水、氣油比、出砂等對油井結蠟、結垢、腐蝕都有一定的影響。
洗井、加藥(加緩蝕劑、阻垢劑)是目前使用最廣泛的清防蠟、防垢措施,效果較好,因油井含水變化大,洗井的排量、時間、洗井方式及加藥應及時動態(tài)調整。
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