韓艷蘋(大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠)
在抽油機(jī)井的生產(chǎn)管理中,有時會遇到這樣的問題,即抽油機(jī)井參數(shù)調(diào)大或化清后,泵況卻出現(xiàn)問題。通常將其視為偶然現(xiàn)象,但隨著這類問題的增多,迫使我們對該現(xiàn)象進(jìn)行深入的探討。抽油機(jī)井投產(chǎn)后,除鉆井、固井等數(shù)據(jù)外,井下工具、生產(chǎn)參數(shù)等都是動態(tài)可變的。其中包括抽油泵的選擇,桿管匹配以及工作制度等。一口泵況正常的生產(chǎn)井,其桿管泵的配置在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)是固定的,而地面參數(shù)、負(fù)荷狀況、偏磨和結(jié)蠟狀況是動態(tài)的。實(shí)際生產(chǎn)中,由于這些數(shù)據(jù)的動態(tài)變化,桿管的受力狀況也變得極其復(fù)雜。但投產(chǎn)并穩(wěn)定生產(chǎn)一段時間以后,油井配制設(shè)施會自動適應(yīng)該井的產(chǎn)能狀況、地面參數(shù)以及含蠟情況,進(jìn)入一個泵況良好生產(chǎn)的穩(wěn)定狀態(tài)。但這種狀態(tài)并非一成不變的,隨著開采時間延長,生產(chǎn)環(huán)境的變化而改變,即我們所說的泵況動態(tài)平衡。
當(dāng)抽油機(jī)井進(jìn)入平衡狀態(tài)后,一般能夠保持相對較長時間的穩(wěn)定期,這期間抽油機(jī)井泵況良好,生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定。但抽油機(jī)井的地下狀況的變化決定了這種平衡是暫時的,因內(nèi)在變化而產(chǎn)生外在人為因素干涉時,導(dǎo)致這種平衡被破壞,或者在新的條件下形成新的平衡,或者平衡徹底破壞泵況變差。根據(jù)現(xiàn)場落實(shí)和資料對比,我們總結(jié)影響和改變平衡的原因主要有以下幾方面。
隨著油田開發(fā)技術(shù)的成熟,抽油機(jī)井結(jié)蠟問題已經(jīng)不再是油田管理中突出的問題,但結(jié)蠟現(xiàn)象仍然不可避免,并且對抽油機(jī)井的影響還是很大的。油井一旦結(jié)蠟將會造成管桿負(fù)荷增大,漏失以及偏磨加劇等問題,進(jìn)而造成泵況平衡狀態(tài)被打破。如果漏失輕微油井將在新的非正常生產(chǎn)狀態(tài)下形成新的平衡;如果化清或加藥不夠及時,抽油機(jī)井會隨著負(fù)荷增大,出現(xiàn)桿不下或桿管偏磨造成斷脫等問題,平衡徹底破壞,最終導(dǎo)致檢泵作業(yè)。
地面參數(shù)的調(diào)整后,桿管的習(xí)慣性往復(fù)位置,受力狀態(tài)以及偏磨的位置和程度都發(fā)生較大變化。大多數(shù)情況下,當(dāng)油井的產(chǎn)量和液面都較高時,我們多數(shù)都會以調(diào)大參為數(shù)主。這樣雖然會提高油井的產(chǎn)量,但同時也使得管桿的受力程度加劇和載荷交變頻繁。
下沖程抽油桿柱慣性載荷的公式「1」:
式中:
Pid——抽油桿下沖程的慣性載荷,N;
Wr——抽油桿在空氣中的重力,N;
n——沖速,min-1;
r——曲柄半徑,m;
l——連桿長度,m;
S——沖程長度,m。
由上式可知:抽油桿柱下行阻力與沖速的平方成正比,當(dāng)沖速較大時,所受的載荷相應(yīng)就大。另外,在沖速較快的情形下,隨著桿柱的軸向伸縮與徑向擺動的不斷加劇,抽油桿接箍與油管之間的磨擦加劇。這樣的變化對平衡體系帶來很多不利的影響,其結(jié)果與結(jié)蠟相似,或形成新的平衡,或在短期內(nèi)使泵況變差,最終導(dǎo)致檢泵作業(yè)。當(dāng)然,對于某些特殊井和新井來說,調(diào)參工作是必要的。
化清是抽油機(jī)井清防蠟的有效手段,是一項(xiàng)必要的基礎(chǔ)管理工作,可以減輕或避免結(jié)蠟對平衡體系的影響。但實(shí)際生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn),化清的影響結(jié)果并非全都是有利的。當(dāng)高溫洗井液體進(jìn)入井筒后,井筒內(nèi)溫度隨之發(fā)生復(fù)雜的變化,因液流通道和各部位結(jié)蠟程度不同,桿管各部位受熱是不均勻的,桿管絲扣有可能在不規(guī)則的熱脹冷縮狀態(tài)下發(fā)生一定的松動,嚴(yán)重時甚至造成脫扣。因此說化清在清蠟維護(hù)平衡的同時,也將對泵況平衡造成較大的破壞。
維持抽油機(jī)井的泵況平衡狀態(tài)也是保持泵況良好的穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài),結(jié)合我們目前的管理狀態(tài),有必要考慮對某些方式方法進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)變。
由于第四油礦地處外圍油田,地層條件差、油層發(fā)育小、連通狀況差(多數(shù)油井為單層單方向連通),導(dǎo)致油井產(chǎn)液能力低,故合理搭配地面參數(shù),施行“小泵徑,長沖程,慢沖速”的標(biāo)準(zhǔn),可有效延長泵的使用壽命,同時可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
從泵況平衡的角度看,抽油機(jī)井結(jié)蠟會破壞平衡,洗井在清蠟恢復(fù)平衡時也會帶來新的破壞作用。要找到某個切入點(diǎn),即結(jié)蠟對平衡影響達(dá)到一定程度時采取洗井,合理延長熱洗周期,減少負(fù)面作用。
延長熱洗周期是機(jī)采管理一直探討的問題,現(xiàn)場中也獲取了很多有效的理論和方法,以往延長周期的目的主要是從經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā),而泵況平衡的理念認(rèn)為延長周期也是維護(hù)油井正常生產(chǎn)的一種有效手段,減少化清也就一定程度上減少管桿松動脫扣的概率。
1)抽油機(jī)井結(jié)蠟以及不恰當(dāng)?shù)臒嵯凑{(diào)參都會對泵況平衡產(chǎn)生一定的破壞作用,一定程度上能夠造成泵況變差。
2)抽油機(jī)熱洗在清蠟的同時也對管桿體系造成損傷和破壞平衡,合理減少化清有利于保持泵況平衡。
[1]鄒艷霞.采油工藝技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009:105-108.