徐耀華 楊顯斌 朱玉龍 王澤 汪萬(wàn)飛
【摘 ?要】近年來(lái),市場(chǎng)規(guī)模化以及國(guó)際化已經(jīng)成為當(dāng)前石油商品和投資的發(fā)展方向,但當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益變得激烈,石油企業(yè)不斷加大對(duì)石油工程的科學(xué)系研究使得油田的開(kāi)發(fā)利用率在不斷升高。為此文章以當(dāng)前科學(xué)技術(shù)為前提對(duì)油田開(kāi)發(fā)的中期井筒綜合治理研究進(jìn)行了綜合整治以及治理,讓能使得技術(shù)水平能夠在現(xiàn)有的技術(shù)上變得更加的科學(xué)合理。
【關(guān)鍵詞】油田開(kāi)發(fā);中期;井筒綜合治理
引言
在油田開(kāi)發(fā)的中期井筒小層和井況會(huì)變得組件復(fù)雜,而且在這個(gè)階段中的綜合治理技術(shù)研究還不夠成熟缺乏了較為完善的理論指導(dǎo),降低了投入以及產(chǎn)出的主要效益。為此有效增強(qiáng)到油田開(kāi)發(fā)中期井筒綜合治理研究對(duì)提升其的開(kāi)采效益有著重要的作用。
1.目前油田技術(shù)現(xiàn)狀分析
當(dāng)下我國(guó)多數(shù)油田步入了高含水的開(kāi)發(fā)中期,而這會(huì)促使水淹層中的細(xì)顆粒砂、膠結(jié)物等因注水沖刷而被沖走,進(jìn)而造成油藏中聚積了大量的殘留油質(zhì),導(dǎo)致產(chǎn)油量降低。雖然在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用了油田地質(zhì)、開(kāi)采工藝等方面的新理念和新技術(shù),也取得了較大進(jìn)展,如采用面積或一排注水、加密井網(wǎng)、 油藏描述、 高效調(diào)整井、水動(dòng)力學(xué)、 油藏?cái)?shù)值模擬、水平井等技術(shù)以及堵水調(diào)剖、微球調(diào)驅(qū)、油層分注、壓裂增產(chǎn)等多項(xiàng)井下技術(shù)用來(lái)減少高含水的影響,以提高采收率,其中三次采油方法不僅采效率高,而且成本較低,已被廣泛應(yīng)用于油田實(shí)際開(kāi)采中。但與此同時(shí),我國(guó)油田開(kāi)采中期及后期綜合治理技術(shù)還存在些許不足,亟待解決。研究和實(shí)施處理兩類(lèi)技術(shù)在當(dāng)前的油田開(kāi)發(fā)中涉及頗深,其當(dāng)下主要面臨下述問(wèn)題,如油藏描述的模式和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,新井資料利用不完善,地質(zhì)模型建立不到位,油田分布規(guī)律和開(kāi)發(fā)潛力分析不精確,儲(chǔ)油層改造和注水技術(shù)有待優(yōu)化,水驅(qū)效果不理想等,由此造成油田開(kāi)采率不斷下降,為石油公司造成了經(jīng)濟(jì)損失,也加劇了能源短缺的嚴(yán)峻形勢(shì),因此優(yōu)化、創(chuàng)新、完善油田開(kāi)發(fā)中期及后期綜合治理技術(shù)勢(shì)在必行,亟不可待。
2.吳起油田井筒概況
2.1油井生產(chǎn)概況
吳起油田主要開(kāi)采層系為侏羅系延7、 延9、 延10和三疊系長(zhǎng)3、長(zhǎng)6、長(zhǎng)9等, 目前開(kāi)井550口, 平均單井產(chǎn)液量2.8m? /d, 產(chǎn)油量1.1t/d, 綜合含水53.4%。
2.2油井上修情況
隨著油井開(kāi)發(fā)年限的不斷延長(zhǎng), 油井綜合含水逐年升高, 通過(guò)對(duì)近年檢泵和維護(hù)性作業(yè)井次進(jìn)行研究對(duì)比分析, 均呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì), 井筒狀況進(jìn)一步惡化。
3.制約油田井筒綜合治理的因素
制約油田井筒綜合治理的主導(dǎo)因素有井筒、設(shè)備、管理三方面原因。
3.1井筒因素(61%)
腐蝕(34%):主要是由于CO2、SRB和少量油井H2S腐蝕。宏觀表現(xiàn)為管桿的局部點(diǎn)蝕、面狀腐蝕、廯狀腐蝕和臺(tái)階腐蝕。并隨著開(kāi)采時(shí)間延長(zhǎng)和井筒條件的變化,腐蝕速率在逐漸加快。結(jié)垢(23%):2019年底通過(guò)對(duì)吳起油田部分油井取樣分析,成垢組分主要為碳酸鹽垢。出砂(4%):是由于井底附近地帶巖層結(jié)構(gòu)被破壞而引起,在油田開(kāi)發(fā)中后期,開(kāi)采時(shí)間長(zhǎng)、重復(fù)性措施作業(yè)增多, 易造成油井出砂。
3.2設(shè)備因素(35%)
抽油泵(14%):抽油泵故障主要表現(xiàn)為閥副漏失和凡爾罩?jǐn)?。一是閥副材質(zhì)不合格,加之井筒腐蝕嚴(yán)重,入井時(shí)間不長(zhǎng)導(dǎo)致閥副漏失;二是采用一體式薄壁凡爾罩,凡爾上下撞擊產(chǎn)生交變載荷易導(dǎo)致凡爾罩?jǐn)嗔?。抽油桿、管(21%):主要表現(xiàn)為桿體斷、 接箍脫扣和管破。 一是前期采用D級(jí)非高強(qiáng)度抽油桿,防腐程度差,易造成桿體斷裂;二是井斜、中性點(diǎn)以下抽油桿彎曲和油管蠕動(dòng)造成管桿偏磨導(dǎo)致接箍脫扣和管破; 三是管桿質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致入井時(shí)間不長(zhǎng)偏磨嚴(yán)重。
3.3管理因素(4%)
抽汲參數(shù)(4%):吳起油田部分采用老6和老8型抽油機(jī),沖次過(guò)大,同時(shí),小沖程、高沖次油井也會(huì)增加抽油桿的振動(dòng)載荷,引起桿柱失穩(wěn),加劇管桿偏磨。
4.井筒綜合治理的研究及應(yīng)用
為提高油井采油時(shí)率,延長(zhǎng)油井免修期,通過(guò)查找問(wèn)題、尋找治理對(duì)策,不斷工藝改進(jìn),注重井筒綜合防治,形成了一整套適合吳起油田開(kāi)發(fā)中后期的井筒治理工藝技術(shù),現(xiàn)在武器油田的平均檢泵周期在1000天,單井檢泵頻次在0.5~0.7次/口.年。
4.1井筒防腐技術(shù)研究與應(yīng)用
針對(duì)井筒腐蝕嚴(yán)重, 腐蝕速率快—長(zhǎng)效陽(yáng)極保護(hù)器采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法, 犧牲陽(yáng)極(鋅) 優(yōu)先溶解, 同時(shí)活潑金屬在水中電解形成大面積氫氧化物, 在管桿壁上形成一層均勻的薄膜, 能有效減緩和阻止腐蝕介質(zhì)對(duì)管桿的進(jìn)一步腐蝕。 2019年以來(lái)共試驗(yàn)應(yīng)用79套, 管桿腐蝕現(xiàn)象有效減輕, 平均檢泵周期延長(zhǎng)53天。針對(duì)井筒腐蝕嚴(yán)重, 并伴隨著結(jié)垢、 結(jié)蠟—三防緩蝕筒由特種工藝制成的具有緩釋型固體三防塊(防腐、 防垢和防蠟) 和筒體組成。2019年首次在吳135- 6井等6口井試驗(yàn)應(yīng)用, 油井免修期由135天延長(zhǎng)到189天, 2020年相繼在34口油井推廣實(shí)驗(yàn), 防腐防垢效果較為明顯,平均油井免修期延長(zhǎng)46天。
4.2井筒防垢、防砂技術(shù)研究與應(yīng)用
針對(duì)井筒結(jié)垢嚴(yán)重,結(jié)垢速率快—固體防垢器由金屬外管、 固體防垢塊和不銹鋼內(nèi)管組成,下入花管和深井泵之間,通過(guò)吸附、 螯合、 分散等作用, 起到防垢效果。在19口油井推廣實(shí)驗(yàn),油井免修期得到不同程度的延長(zhǎng), 除個(gè)別實(shí)驗(yàn)井中途作業(yè)外,防垢效果有待進(jìn)一步觀察。針對(duì)井筒結(jié)垢、 出砂嚴(yán)重油井—防垢防砂器+沖砂洗井對(duì)于井筒結(jié)垢出砂嚴(yán)重油井, 徹底沖砂洗井清潔井筒, 配合使用防垢防砂器,在油井作業(yè)、生產(chǎn)或停抽時(shí),下沉的垢渣和砂?;芈涞椒拦阜郎扒恢屑?,能有效避免垢、砂等雜質(zhì)落入泵筒造成泵閥漏失或卡泵。
4.3油井防偏磨、防斷脫技術(shù)研究與應(yīng)用
針對(duì)井斜大、 其他因素作用不明顯油井—防腐防磨器和防偏磨接箍針對(duì)井眼軌跡復(fù)雜油井導(dǎo)致管桿偏磨, 根據(jù)井眼軌跡結(jié)合修井現(xiàn)場(chǎng)管桿實(shí)際偏磨位置安裝防腐防磨器和防偏磨接箍。對(duì)油管蠕動(dòng)造成管桿偏磨和座封失效油井—油管錨定和加長(zhǎng)尾管采用油管錨定技術(shù), 減緩管桿偏磨和由油管蠕動(dòng)引起的封隔器頻繁失效問(wèn)題,共使用5口井,平均檢泵周期延長(zhǎng)57天。油管未經(jīng)錨定, 中性點(diǎn)以下油管在交變載荷作用下引起管桿、管套偏磨,這種偏磨出現(xiàn)在中性點(diǎn)以下距離泵位置。通過(guò)加長(zhǎng)尾管,泵下重量加大,中性點(diǎn)下移,抵消掉彎曲應(yīng)力。針對(duì)前期使用D級(jí)非高強(qiáng)度抽油桿,桿斷頻繁—應(yīng)用HY級(jí)高強(qiáng)桿為降低桿柱故障, 2019年開(kāi)始試驗(yàn)應(yīng)用HY級(jí)抽油桿,同時(shí)配合桿徑降級(jí)工作,平均懸點(diǎn)載荷降低9.6KN, 系統(tǒng)效率提高0.23%,過(guò)流面積增大,磨損減少。對(duì)抽汲參數(shù)、桿柱組合不合理油井—優(yōu)化抽汲參數(shù)高沖次油井會(huì)增加抽油桿的振動(dòng)載荷,引起桿柱失穩(wěn),加劇管桿偏磨, 2020年自行加工更換4.5min-1小皮帶輪16個(gè),抽次過(guò)高導(dǎo)致斷頻繁7口井全部消除。
4.4深井泵治理
針對(duì)閥副腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重—特種閥副。 對(duì)于綜合含水高、 井筒腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重油井, 普通閥副防腐防垢效果差, 2019年開(kāi)始試驗(yàn)應(yīng)用鈷鉻鎢和陶瓷閥副。對(duì)凡爾罩?jǐn)嗔褑?wèn)題—分體式閉式加厚凡爾罩。 普通上凡爾罩強(qiáng)度低, 罩臂無(wú)法加厚, 極易在凡爾上下沖擊造成罩臂斷裂, 改進(jìn)后將閥室和出油口分開(kāi), 罩臂適當(dāng)加厚, 且可以有效避免應(yīng)力集中, 入井未出現(xiàn)一例凡爾罩臂斷裂問(wèn)題。
5.經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)
2020年吳起油田通過(guò)井筒綜合治理,油井單井檢泵井次由2019年的2.01井次/口·年降低到目前的1.34井次/口·年,檢泵周期由203天上升到目前的267天。井下作業(yè)費(fèi)、管桿、附件費(fèi)用減少:(2.01-1.34) 次/口·年×6萬(wàn)/次=4.02萬(wàn)/口·年原油經(jīng)濟(jì)效益增加:(2.01-1.34) 次/口·年×2.5天/ 次×2.01噸/ 天×0.4萬(wàn)/ 噸=1.35萬(wàn)/口·年新工藝產(chǎn)品費(fèi)用投入:1.34次/口·年×(1.1~0.2) 萬(wàn)/次=(1.47~0.27) 萬(wàn)/口·年投入產(chǎn)出比:(1.47~0.27) :(4.02+1.35)=1:(3.7~20)經(jīng)濟(jì)效益明顯。
6.結(jié)束語(yǔ)
由上可知,我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)能源,社會(huì)對(duì)其的需求在日益增多,而石油是其中不可缺少的能源資源,在其的代替品還沒(méi)有出現(xiàn)之前應(yīng)當(dāng)不斷創(chuàng)新和優(yōu)化到石油開(kāi)采的技術(shù)和方法,才能有效提升到我國(guó)石油的開(kāi)采率,從而有效促進(jìn)到石油行業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]柳桂永. 鐮刀灣油藏井筒綜合治理研究[J]. 中小企業(yè)管理與科技, 2019(4).
[2]柳桂永. 鐮刀灣油藏井筒綜合治理研究[J]. 中小企業(yè)管理與科技, 2019(02):44-46.