摘 要:該文對抽油井常見的井眼軌跡復(fù)雜、舉升系統(tǒng)管桿偏磨毀損嚴重[1]、井筒結(jié)蠟、地層出砂、生產(chǎn)參數(shù)不合理等問題,實行“分類分治”、“一井一策”理念,采取綜合防治對策,通過在百口泉油田抽油井上的應(yīng)用,近3年累計產(chǎn)生綜合經(jīng)濟效益約2114萬元,達到了“低投入、高回報”的效果。
關(guān)鍵詞:抽油井 檢泵周期 延長 綜合防治 經(jīng)濟效益
中圖分類號:TH38 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(c)-00-02
項目開展初期,為維護油井的正常生產(chǎn),百口泉油田稀油區(qū)抽油井年檢泵工作量約460井次,每年需要支付大額的工序勞務(wù)費用和消耗大量的井下材料,如何實現(xiàn)本油田低耗、高效開發(fā),降低井下作業(yè)成本是關(guān)鍵。該文從影響油井檢泵周期各類主要因素入手,實際操作過程中對單井分別實施有針對性的解決方案[2],用以延長油井檢泵周期,以達到油田“降本增效”的目的。統(tǒng)計2006-2008年檢泵頻次最高的40口油井207井次檢泵情況,檢泵原因分類如下(見表1):
1 減緩舉升系統(tǒng)管、桿磨損對策
1.1 井眼軌跡三維視圖的應(yīng)用
依據(jù)井斜角、方位角等靜態(tài)測試數(shù)據(jù),運用Origin軟件繪制單井三維井眼軌跡視圖(見圖1),分析確定井筒“拐點”位置、“狗腿”井段,為制定扶正防磨優(yōu)化措施提供直觀、科學(xué)依據(jù),對后續(xù)工作具有指導(dǎo)意義。
1.2 內(nèi)襯抗磨耐腐油管的應(yīng)用
據(jù)百口泉油田油井管、桿磨損部位分析,磨損嚴重井段大部分均集中于泵筒以上400 m區(qū)間以內(nèi);可利用HDPE管材優(yōu)良的彈性、柔韌性、抗磨性等物理特性、耐H2S、CO2、酸、鹽等化學(xué)穩(wěn)定性和動摩擦因數(shù)、絕對粗糙度相對較低等特性[3],用以改善管、桿磨損、腐蝕狀況。
實施情況如下:⑴鑒于內(nèi)襯油管較普通油管投資高,考慮只在磨損嚴重井段選擇性配下,使用量大于偏磨井段100 m,內(nèi)襯油管單井平均入井長度為506 m/口;⑵為減少投資,部分內(nèi)襯油管選用本油田清洗修復(fù)油管來委托承攬方加工生產(chǎn);⑶將內(nèi)襯層耐溫能力由80 ℃提高到110 ℃,并制定井下作業(yè)施工操作規(guī)范,解決了前期試用期間出現(xiàn)的補貼層空鼓、脫落現(xiàn)象;⑷累計應(yīng)用95口井,用量約50000 m,可評價62口井,平均檢泵周期由213 d增至334 d,延長了121 d。
1.3 井下生產(chǎn)桿(管)柱優(yōu)化的應(yīng)用
百口泉油田稀油區(qū)油井抽油桿材料選用鋼制D級和H級,組合形式采用Φ19 mm+Φ22 mm二級桿柱組合,為減輕抽油桿縱橫彎曲和失穩(wěn)變形等因素的影響,采取了相應(yīng)的措施。
實施情況如下:(1)運用OPRS和PEoffice優(yōu)化抽油機井系統(tǒng)設(shè)計軟件,依據(jù)長沖程、低沖次、高泵效的原則,對檢泵井的桿組合比例進行優(yōu)化,檢泵井優(yōu)化率100%;(2)部分井桿柱組合由二級改為三級,即Φ32 mm+Φ19 mm+Φ22 mm,減小抽油桿下行阻力的同時使桿柱中和點下移,達到降低桿柱交變應(yīng)力變化幅度、減輕抽油桿柱失穩(wěn)彎曲目的;(3)為減輕生產(chǎn)井上沖程過程中,下部油管柱在內(nèi)壓及軸壓的作用下發(fā)生的正弦彎曲或螺旋失穩(wěn)彎曲,考慮在管柱下部安裝油管錨定器和加深尾管,來改善油管受力狀況,達到減輕管、桿的磨損的目的,同時起到減小沖程損失和提高泵效的作用。
1.4 生產(chǎn)參數(shù)的合理調(diào)整
這里的生產(chǎn)參數(shù)主要是指抽油機的沖程、沖次、抽油泵入井深度、抽油泵排量選擇等,它是地面與井內(nèi)參數(shù)的一個結(jié)合體,生產(chǎn)參數(shù)不合理主要會對井內(nèi)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會產(chǎn)生影響。
1.5 油管、抽油桿旋轉(zhuǎn)裝置的應(yīng)用
應(yīng)用抽油桿和油管旋轉(zhuǎn)裝置,變桿、管單側(cè)磨損為周向均勻磨損,減緩桿管間偏磨。實施情況如下:(1)抽油桿旋轉(zhuǎn)裝置選用HLXZ多功能旋轉(zhuǎn)式懸繩器,其架體連接在毛辮子繩冒上,抽油機上下沖程過程中,其上抽油桿自動旋轉(zhuǎn)器將會運動,帶動抽油桿柱做圓周旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度為2-3周/d;(2)油管旋轉(zhuǎn)裝置選用FX-FMJK防偏磨井口,通過順時針旋轉(zhuǎn)其上蝸桿可使井內(nèi)管柱順時針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度為當(dāng)蝸桿旋轉(zhuǎn)41周時管柱旋轉(zhuǎn)1周;(3)多功能旋轉(zhuǎn)式懸繩器應(yīng)用20口井,防偏磨井口裝置應(yīng)用1口井。經(jīng)現(xiàn)場察看,桿、管由單側(cè)偏磨轉(zhuǎn)向周向均勻磨損情況如下(見圖2)。
2 降低井況復(fù)雜因素影響對策
2.1 提高油井清防蠟效率措施的應(yīng)用
百口泉油田的清蠟工藝是以熱洗清蠟為主,化學(xué)清防蠟、微生物清防蠟為輔,熱洗清蠟井清蠟制度的制定,主要是依據(jù)油井的產(chǎn)液量和含水率制定,然后根據(jù)油井的生產(chǎn)和檢泵的具體情況再不斷進行優(yōu)化調(diào)整。清蠟制度的制定方法不太科學(xué),針對性不強[4]。
實施情況如下:(1)通過取樣測試,各主力采油層位含蠟量為4.7~6.0%,析蠟點溫度為13.1~23.0 ℃,結(jié)蠟深度為200.0~1300.0 m;(2)統(tǒng)計2009年3月—2010年4月期間314口檢泵井的清防蠟方式,對166口有固定熱洗清蠟周期的油井的清蠟效果進行了分析,根據(jù)油井結(jié)蠟深度、產(chǎn)液量、含水率等條件調(diào)整了其中95口井的清防蠟方式;(3)對現(xiàn)行的化學(xué)清防蠟井的產(chǎn)液量、含水率、沉沒度分類,并進行了清防蠟效果跟蹤評價,明確了化學(xué)清防蠟工藝比較適用于本區(qū)產(chǎn)量在10 d/t的中低含水油井的技術(shù)界限;⑷采用機械方式清蠟和開展新工藝防蠟實驗。具體做法如下:一是采用尼龍刮蠟桿進行刮蠟,同時尼龍刮蠟桿還具有自身扶正能力;二是引進應(yīng)用新技術(shù)以降低井筒結(jié)蠟對抽油井正常生產(chǎn)的影響,如12口井管柱底部安裝機械解堵采油器,以降低近井地帶油層堵塞影響、8口井抽油泵下部安裝高效防蠟阻垢裝置,以減輕結(jié)蠟和結(jié)垢產(chǎn)生的影響。
2.2 防砂措施的應(yīng)用
百口泉油田出砂井主要分布于檢188井區(qū)和百21井區(qū)克上組油藏,出砂類型一般為細粉砂及泥質(zhì)細粉砂,出砂時間一般為開發(fā)8-9年以后,更新井一般當(dāng)年開發(fā)當(dāng)年出砂。以檢188井區(qū)克上組油井為例,報廢井30口中,因出砂原因?qū)е碌挠?3口,占總報廢井?dāng)?shù)的43.3%。實施情況如下:(1)選用激光割縫篩管和防砂泵進行機械擋砂;(2)確定合理的生產(chǎn)工作制度,避免生產(chǎn)壓差過大或采油速度過快誘發(fā)地層出砂;(3)共選取了6口油井進行防治,治理后生產(chǎn)正常。
3 減少抽油泵故障措施的應(yīng)用
分析百口泉油田稀油區(qū)抽油井使用常規(guī)整筒管式泵的出油閥罩斷裂故障情況發(fā)現(xiàn),2008年期間上出油閥罩斷80口井,占全年總檢泵井次的17.7%;2009年期間上出油閥罩斷97口井,占全年總檢泵井次的21.3%。因此2010年針對上述情況作了相關(guān)研究和技術(shù)改進。實施情況如下:(1)通過對多個斷裂口分析,斷裂原因主要歸納為磨損斷裂、腐蝕斷裂和疲勞斷裂三種情況,約占比例分別為70%、25%,5%;(2)對現(xiàn)用抽油泵進行局部改進,具體做法有如下兩點:一是用閉式閥罩取代上出油開式閥罩,另外設(shè)計一個出油接頭連接抽油桿,即由原來的“一開一閉”2個出油閥改進為“2個閉式閥和一個出油接頭”結(jié)構(gòu),解決了常規(guī)抽油泵出油閥罩易斷問題,延長了抽油泵使用壽命;二是對產(chǎn)出液腐蝕嚴重的油井,改用高強度不銹鋼閥罩的抽油泵,增強薄弱環(huán)節(jié)材料的抗腐蝕能力。
4 綜合應(yīng)用效果
檢泵周期的延長,直接體現(xiàn)于檢泵工作量減少,間接體現(xiàn)于減少井下材料消耗、延長油井正常生產(chǎn)時率等方面。(1)就檢泵井占生產(chǎn)抽油井總數(shù)的比例而言,近3年累計減少檢泵作業(yè)約171井次,檢泵工作量年平均降低11%,直接減少檢泵作業(yè)費用約537萬元;(2)減少入井材料的訂購、維護費用約1400萬元;(3)減少井下作業(yè)占產(chǎn)時間約513天,產(chǎn)生效益約177萬元。近3年累計產(chǎn)生綜合經(jīng)濟效益約2114萬元。
5 結(jié)語
抽油井檢泵周期的長短受到多種因素的影響,這就要求我們在技術(shù)措施應(yīng)用上需遵循綜合防治的原則,同時抓住幾個較為主要的矛盾作為切入點。另從現(xiàn)場情況看,影響抽油井檢泵周期的主要因素會“此消彼長”,因此應(yīng)加強對施工井的現(xiàn)場監(jiān)控,準確掌握單井情況,有利于及時采取或調(diào)整更為有效的技術(shù)措施。
參考文獻
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