韓昭海，張海東，樊勇杰，彭剛，趙見(jiàn)平，王艷成

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠(chǎng)，寧夏銀川750006）

虎狼峁作業(yè)區(qū)延長(zhǎng)油井免修期措施效果分析

韓昭海，張海東，樊勇杰，彭剛，趙見(jiàn)平，王艷成

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠(chǎng)，寧夏銀川750006）

在有桿泵采油系統(tǒng)中，抽管桿的偏磨、抽油泵故障及井筒環(huán)境日益惡化，不僅降低油桿的強(qiáng)度，造成抽油桿斷裂，磨穿油管壁從而造成油管漏失，泵故障也隨著井筒環(huán)境的惡化日益加劇。由于管桿偏磨、泵故障日趨嚴(yán)重造成作業(yè)頻繁，免修期短，不僅對(duì)原油生產(chǎn)造成一定的影響，而且造成作業(yè)費(fèi)用超支，經(jīng)濟(jì)效益差。造成井筒故障的有很多因素，為此，本區(qū)深入開(kāi)展井筒健康管理，強(qiáng)化深井采油配套，加大新工藝新技術(shù)使用力度，井筒治理取得了新的成效。

管桿偏磨；泵故障；免修期

1 現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 地質(zhì)概況

虎狼峁油田屬特低滲油藏，具有低壓、低滲、低產(chǎn)的“三低”特點(diǎn)，全區(qū)71%的油井為多層系同時(shí)開(kāi)發(fā)，斜井占95%，斜井段平均井斜27°。

1.2 生產(chǎn)現(xiàn)狀

截止2016年2月底，油井開(kāi)井571口，單井日產(chǎn)液2.74 m3，日產(chǎn)油1.4 t，含水43.8%，平均沖程2.6 m，沖次3.8次，泵徑30.53 mm，動(dòng)液面1 521 m，沉沒(méi)度62 m，泵效35.7%。

1.3 近兩年油井維護(hù)性作業(yè)原因統(tǒng)計(jì)

截止11月底，開(kāi)井?dāng)?shù)同比上升395口（590上升到985），檢泵井次同比上升36井次（249上升到285），單井檢泵頻次下降0.01。其中管故障和泵故障作業(yè)井次上升，桿故障作業(yè)井次減少，主因：偏磨管破，泵閥刺漏，結(jié)垢、出砂導(dǎo)致卡泵。

2 影響油井免修期因素分析

2.1 抽油泵故障頻繁

2.1.1 含水上升，結(jié)垢加劇，球座垢卡失靈隨著含水上升，井筒結(jié)垢嚴(yán)重，沉降至球座位置，導(dǎo)致閥副結(jié)垢，失靈不出液。2016年共出現(xiàn)7井次，同期對(duì)比含水上升68.4%，平均運(yùn)行周期301 d。

2.1.2 固定總成端面刺漏固定總成下接頭與閥座不能完全壓實(shí)密封，稍有間隙即出現(xiàn)過(guò)流、腐蝕，導(dǎo)致刺漏，2016年1月～11月發(fā)生5井次。

2.1.3 閥副材質(zhì)不合格易腐蝕刺漏因管式泵閥副質(zhì)量問(wèn)題，短期內(nèi)閥副刺漏，2016年1月～11月發(fā)生14次。其中2016年項(xiàng)目組投產(chǎn)井固漏3井次，材質(zhì)差，均為普通不銹鋼閥副，平均使用周期僅117 d。

2.1.428 mm柱塞雙公接頭易斷裂游動(dòng)凡爾罩與活塞連接雙公接頭螺紋，壁太薄，僅有2.5 mm，2016年斷裂9次，平均周期436 d，山東威馬管式泵問(wèn)題居多（見(jiàn)表1）。

2.2 管桿偏磨嚴(yán)重

作業(yè)區(qū)油管服役期3年以下為主，占50%，有3%的油管服役期超過(guò)8年，1月～11月管故障作業(yè)100井次，以管桿偏磨導(dǎo)致的絲扣磨穿、管體破為主，相對(duì)去年同期增加24井次。

2.2.1 桿柱組合不合理導(dǎo)致油管頻繁破裂2016年1月～11月，共有5口井因管柱組合不合理而導(dǎo)致油管偏磨，主要是底部加重桿數(shù)量使用不規(guī)范（數(shù)量過(guò)少），導(dǎo)致活塞在下沖程過(guò)程中抽油桿彎曲偏磨。

2.2.2 低沉沒(méi)度是油管桿偏磨的另一重要原因油井平均沉沒(méi)度僅有62 m，井底流壓低，泵筒充滿(mǎn)程度差，供液不足嚴(yán)重，桿柱下行時(shí)活塞撞擊液面，出現(xiàn)“液擊”現(xiàn)象，導(dǎo)致桿柱彎曲產(chǎn)生偏磨。1月～11月此類(lèi)原因油管破發(fā)生7井次，平均沉沒(méi)度只有31.9 m，與上次檢泵相比沉沒(méi)度平均下降36.8 m（見(jiàn)表2）。

2.2.3 高含水加劇管桿偏磨1月～11月油管破共計(jì)100井次，其中有32口井含水上升導(dǎo)致偏磨加劇，統(tǒng)計(jì)10口井同期相比平均含水上升18.99%，占管破總井?dāng)?shù)的32%，平均磨損周期332 d（見(jiàn)表3）。

2.3 井下附件問(wèn)題突出（泄油器）

泄油器廠(chǎng)家更換頻繁，標(biāo)準(zhǔn)不一，難以規(guī)范，質(zhì)量問(wèn)題突出。2016年作業(yè)區(qū)所使用的泄油器已連續(xù)更換4家（江漢興亞、鹽城開(kāi)明、鹽城新永佳、慶陽(yáng)洲陽(yáng)），都存在不同的質(zhì)量問(wèn)題。

表1 2016年1月～11月抽油泵柱塞雙公接頭斷裂統(tǒng)計(jì)

表2 2016年1月～11月低沉沒(méi)度導(dǎo)致偏磨漏失井統(tǒng)計(jì)

3 延長(zhǎng)油井免修期技術(shù)應(yīng)用

3.1 深井泵綜合治理對(duì)策

3.1.1 合金閥副推廣使用2016年1月～11月共使用合金閥副89套（碳化鈦球+碳化鎢座），使用后未發(fā)現(xiàn)合金球座出現(xiàn)腐蝕、刺漏現(xiàn)象。2017年作業(yè)區(qū)將加大合金閥副的資金投入，提高閥副的耐腐蝕、耐磨性，減少固漏井次。3.1.2使用雙固定球座，降低油井漏失故障率2016年1月～11月共使用23套，使用后平均檢泵周期延長(zhǎng)251 d（截止11月30日）。建議2017年針對(duì)固漏頻繁的井，合理使用雙固定球座（見(jiàn)表4）。

3.1.3 Φ28活塞雙公接頭易斷裂游動(dòng)凡爾罩與活塞連接的雙公接頭螺紋，壁太薄，僅有2.5 mm，2015年斷裂8次，平均周期335 d，山東威馬、山東壽光管式泵均出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題（見(jiàn)表5）。

通過(guò)與深井泵廠(chǎng)家溝通，對(duì)活塞雙公接頭處的工藝參數(shù)和材質(zhì)都進(jìn)行了改進(jìn)，增強(qiáng)雙公接頭處的強(qiáng)度。

具體改進(jìn)方案如下：（1）游動(dòng)凡爾接頭內(nèi)孔直徑由Φ13更改為Φ11（退刀槽處壁厚由3.4 mm增加到4.4 mm），符合API標(biāo)準(zhǔn)閥座內(nèi)孔直徑（Φ11.68±1.27）的要求；（2）材質(zhì)由316更改為強(qiáng)度高的3Cr13材質(zhì)；（3）材質(zhì)硬度由56-62HRA變?yōu)?2-65HRA，標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度由245 MPa增強(qiáng)為630 MPa（見(jiàn)圖1）。

使用改進(jìn)后的活塞雙公接頭，活塞斷較去年同期減少5井次，節(jié)約井下費(fèi)用5.8萬(wàn)元。

3.1.4 活塞進(jìn)油堵頭工藝改進(jìn)2015年使用活塞進(jìn)油堵頭存在以下問(wèn)題：（1）端面厚度不一，2 mm～3 mm均有；（2）端面不光滑不平整，甚至無(wú)明顯端面，因此極易造成游動(dòng)球座壓緊不實(shí)而導(dǎo)致端面刺漏，而造成游動(dòng)凡爾失靈、漏失。2015年因進(jìn)油堵頭刺漏而導(dǎo)致檢泵共計(jì)12井次，平均檢泵周期僅有213 d。

表3 2016年1月～11月含水升高導(dǎo)致油管偏磨漏失井統(tǒng)計(jì)

表4 雙固定球座使用效果

圖1 活塞雙公接頭改進(jìn)示意圖

表5 2015年月活塞雙公接頭故障統(tǒng)計(jì)

表5 2015年月活塞雙公接頭故障統(tǒng)計(jì)（續(xù)表）

2016年通過(guò)對(duì)活塞進(jìn)油堵頭進(jìn)行改進(jìn)，增加了進(jìn)油堵頭壁厚，由2.5 mm上升到3.5 mm，對(duì)堵頭端面進(jìn)行光滑處理，保證壓緊力平衡，密封性可靠，平均檢泵周期延長(zhǎng)至275 d（截止2016年11月底），再未出現(xiàn)此類(lèi)故障，大大延長(zhǎng)了作業(yè)區(qū)的檢泵周期。

3.2 管桿偏磨故障治理對(duì)策

3.2.1 優(yōu)化桿柱組合應(yīng)用油井分析專(zhuān)家系統(tǒng)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)井筒狀況，對(duì)桿柱組合進(jìn)行優(yōu)化，2016年桿柱組合優(yōu)化共47井次，泵上Φ22抽油桿從30根增加到40根，平均檢泵周期延長(zhǎng)139 d，下步結(jié)合井筒動(dòng)態(tài)檢泵時(shí)持續(xù)調(diào)整。

通過(guò)使用小直徑的抽油桿降低抽油桿自身的質(zhì)量，增加了管桿之間的縫隙，降低了摩擦的幾率，減少上行時(shí)的摩擦力。2016年通過(guò)調(diào)整了23口井的桿柱組合，平均檢泵周期增加了182 d。

3.2.2 使用內(nèi)襯油管延緩磨損周期針對(duì)磨損周期較短、管破頻繁的井，2011年開(kāi)始使用內(nèi)襯油管，至今共計(jì)使用43.5 km（231口井），平均檢泵周期從342 d上升到584 d，延長(zhǎng)242 d。通過(guò)總結(jié)分析偏磨規(guī)律，制定出適合作業(yè)區(qū)內(nèi)襯油管的使用規(guī)范，提高內(nèi)襯油管的使用效果，2016年未出現(xiàn)偏磨上移現(xiàn)象。

3.2.3 優(yōu)化油管更換方案虎狼峁作業(yè)區(qū)2009-2015年管故障井次不斷上升，2016年1月～11月達(dá)到100井次，占總檢泵井次的25%以上，形勢(shì)更加嚴(yán)峻，油管故障成為急需治理的問(wèn)題。通過(guò)制定“油管優(yōu)化更換方案”，采取“新油管整井更換，舊油管零星更換”的方式，逐步改善油管服役現(xiàn)狀，使管故障井次逐年下降，井筒治理向好的趨勢(shì)發(fā)展。

（1）依據(jù)“單井產(chǎn)油量、油管破損頻次、油管服役年限”三項(xiàng)條件對(duì)油井篩選分類(lèi)，2017年計(jì)劃對(duì)26.2 km（15口井）油管進(jìn)行整井更換，更換下的油管按照80%的完好率測(cè)算，約20 km舊油管用于零星使用。

（2）依據(jù)單井產(chǎn)油量及油管服役年限，在2017年對(duì)產(chǎn)油量高于3 t的油井進(jìn)行分類(lèi)，檢泵時(shí)根據(jù)油管現(xiàn)狀進(jìn)行整井更換新油管。

（3）現(xiàn)場(chǎng)對(duì)整井更換起出的油管刺洗初步篩選：完好的舊油管統(tǒng)一回收至作業(yè)區(qū)料點(diǎn)存放，由作業(yè)區(qū)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員監(jiān)督挑選，用于產(chǎn)油量1 t以下油井檢泵時(shí)零星更換。

3.3 做好日常管理工作，為井筒“健身”

3.3.1 依據(jù)四項(xiàng)情況落實(shí)查看井筒是否清潔、檢查尾管是否沉砂、翻閱記錄查看歷史描述情況、探砂面確定砂面位置，及時(shí)安排沖砂洗井凈化井筒。2016年1月～11月檢泵過(guò)程中累計(jì)沖砂29井次，有效提高了井筒的清潔度。

3.3.2 清防蠟，使井筒輕松運(yùn)行作業(yè)區(qū)“分液量、分區(qū)域、分井況”規(guī)劃油井加藥差異化管理，最大限度提升油井井筒“健康”程度。

（1）按照每口井的結(jié)蠟特點(diǎn)實(shí)行“一井一策”的加藥制度；

（2）井站建立藥品庫(kù)存，便于月度核實(shí)藥品消耗；

（3）通過(guò)站控視頻錄像檢查加藥，通過(guò)考核督促落實(shí)；

（4）油井熱洗分級(jí)管理。

全區(qū)油井熱洗執(zhí)行分類(lèi)管理，從技術(shù)室到井區(qū)，做到“選井-實(shí)施-監(jiān)督-評(píng)價(jià)”一體化管理。1月～11月熱洗402井次，平均載荷由56.4 kN下降到53.9 kN，平均電流由23.6 A下降到22.1 A。

4 效果評(píng)價(jià)

4.1 檢泵周期逐年延長(zhǎng)，作業(yè)質(zhì)量穩(wěn)步提升

單井檢泵井次持續(xù)降低，從2010年0.95次/井·年下降到目前的0.50次/井·年，井下作業(yè)一次成功率保持100%，頻繁上修井由去年的12口減少到今年的8口。

4.2 單井維護(hù)成本持續(xù)減少

結(jié)合“四費(fèi)合一”井筒管理理念，通過(guò)優(yōu)化費(fèi)用投入，單井維護(hù)成本持續(xù)降低，與2015年同期相比單井維護(hù)成本減少0.04萬(wàn)元/井。

TE933.2

A

1673-5285（2017）01-0089-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.01.025

2016－11-19

韓昭海（1986-），2009年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)為虎狼峁作業(yè)區(qū)技術(shù)員。