隨著油田開采進入高含水后期,機械采油力度進一步加大,油井的檢泵率控制難度也越來越大,機采井維護性措施工作量的增加不僅給油田生產管理帶來諸多的不便,而且也造成原油產量下降、成本增加和經濟效益的減少。
一、影響檢泵率的主要因素
(一)抽汲參數對檢泵率的影響
1、桿管偏磨
桿管偏磨發生在抽油機整個工作行程的下沖程,而且只可能是抽油桿出現彎曲與油管發生摩擦而造成偏磨。因偏磨可導致光桿變形、盤根加不住,井口密封性變差,只好采取檢泵作業處理。
2、桿、管斷脫
抽油機光桿、油管斷脫后,進行檢泵作業。這是目前檢泵作業中比較常見的一種。高沖次、交變載荷大井易造成桿管斷,在井口通過量取抽油機上下電流的方法就可以做出初步的判斷
(二)沉沒度的影響
1、沉沒度過低
(1)油井的沉沒度過低,存在液擊現象,抽油桿下行阻力發生較大的變化幅度,易出現桿管偏磨、斷脫。(2)油井長期在低沉沒度狀態下連續工作,原油在地層提前脫氣,使產出液在井筒內,甚至在地層內結蠟,從而造成桿管甚至泵凡爾結蠟,容易造成桿管偏磨。(3)沉沒度低加大了沖程損失,影響泵排量,泵充不滿,影響油井出液效率。(4)沉沒度太低,生產壓差大,地層容易出砂進而造成卡泵。(5)油井沉沒度小,油套環形空間內的液體就少,對油管的徑向束縛力就小,油管的徑向擺動就會相對劇烈,易引起桿、管斷脫。
(二)沉沒度過高
沉沒度越高,油井的流壓越大,當超過了合理界限時,在一些薄差油層,由于滲透率低或地層壓力低,抑制該層出液,使該井產液層層間矛盾突出。而且當沉沒度超過合理值時,雖然泵的充滿系數較大,但由于抽油桿彈性伸縮加大,泵效提高幅度很小,油井的產量不再增加,而且有可能降低,系統效率下降。
(三)熱洗影響
通過對桿柱的受力分析可知,油井在生產過程中管柱結蠟及泵筒內結蠟對桿柱受力均有一定的影響。如果油管內結蠟嚴重,抽油桿下行程過程中在結蠟井段的摩擦阻力增大。而導致桿柱下行阻力增大。也就是說,結蠟嚴重引起摩擦載荷的增加,摩擦載荷又增加懸點最大載荷,降低懸點最小載荷。懸點最大載荷與最小載荷之間的差值增加,抽油桿在較大的循環應力作用下,容易產生疲勞破壞,引起抽油桿柱彎曲造成桿管偏磨或桿斷。
二、降低檢泵率的主要措施
(一)優選抽油泵
泵問題主要是泵漏失和上凡爾罩斷。泵漏失主要是由于抽油泵活塞表面頻繁與泵襯套摩擦,鍍鉻層脫落或磨損;凡爾罩斷是由于上游動凡爾在抽油泵的抽汲過程中不斷撞擊閥罩,使閥罩鋼體逐漸變薄而造成的。低磨阻泵降低了柱塞與泵筒間的磨阻,它在柱塞外圓上加工多個寬度相同的環槽,通過加環型槽加大了柱塞與泵筒間的間隙,低磨阻泵降低了抽油機井桿柱下行阻力、減緩桿管偏磨。閉閥泵有效避免了凡爾球在抽汲過程中對閥罩的撞擊,減少了凡爾罩斷的問題。檢泵作業的重點是對泵的工作情況的進行檢查,因此選用質量可靠的泵可有效減少井下作業頻次。
(二)加大扶正器應用力度
隨著油田含水上升,偏磨井次增加,抽油桿扶正裝置是目前治理桿管偏磨比較好的措施。對于桿管偏磨井在偏磨井段都要加扶正器,不同扶正器安裝的基本原則:對于φ70抽油泵在300m以下開始扶正,φ57抽油泵在350m以下開始扶正,φ44以下抽油泵400m以下開始扶正。但從加扶正器井作業情況來看,有的井偏磨井段上移,在加扶正器的井段沒有偏磨,在未加扶正器的上部偏磨20~30米,根據這種偏磨上移的情況,對于新發現的偏磨井在加扶正器時,不但要在偏磨井段加扶正器,而且在偏磨井段以上30~50米都應加扶正器,防止發生二次偏磨。
(三)加大油管錨應用力度
油管錨是防止管斷的有效措施,它有效的減緩了油管的伸縮變形,同時進一步改善了油管管柱的整體受力狀況,降低了管斷的發生幾率。生產中使用油管錨定裝置錨定泵上油管,使井口和泵之間的油管在生產過程中不上下蠕動,消除由于管和桿同時伸縮引起的泵筒和活塞之間的相向運動,從而較大程度地減少沖程損失。加大管錨的應用力度,可以達到穩定油管降低油管震動減少偏磨的目的。
(四)確定合理的沉沒度
根據油井流入流出動態曲線,應用流壓與地層壓力及飽和壓力的經驗關系式,確定合理流壓。
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-合理流壓,MPa
-飽和壓力,MPa
-地層壓力,MPa
高臺子油田飽和壓力為6.81MPa,地層壓力為9.34MPa,由上式計算出高臺子油田合理流壓為3.86MPa。
應用下面公式計算出合理沉沒度。
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H-油層中部深度,m
L-泵掛深度,m
-沉沒度,m
-井內混合物平均密度,Kg/m3
-吸入口以上環形空間油柱平均密度,Kg/m3
-套壓,MPa
由上式計算出的合理沉沒度為189m,以此為指導原則進行參數調整。
對地面參數已無法調整,利用檢泵機會進行換大或換小泵;對地面參數大的井調小地面參數,對于地面參數不能調小的井進行間抽。
(五)保證熱洗質量
一是在程序上,由小隊技術員根據熱洗周期制定當月熱洗計劃,然后由礦機采組排定全礦熱洗計劃表,生產辦根據計劃安排車輛熱洗,杜絕無序熱洗。
二是在管理上,礦里建立起水泥車熱洗管理規定,要求小隊指定專人負責,統一指揮,統一協調洗井過程中的管線連接、卸壓操作等關鍵工序環節的安全工作,并做好現場監督。
三是在標準上明確洗井參數,洗井溫度不低于75℃、冬季熱洗不低于78℃的方法,洗井水量保證24m3以上,正常洗井壓力不能高于5MPa;熱洗后查洗后產量恢復情況、洗后電流變化情況、洗后載荷變化情況,從而確保了熱洗質量。洗井周期、洗井制度隨油井生產狀況的改變而變化,實現了熱洗工作的動態管理。
四是加強清防蠟措施的實施力度。
三、幾點認識
(一)沖程、沖次是影響檢泵率的重要因素,沖程沖次合理匹配,提高沖程利用率降低沖次利用率。
(二)加大閉閥泵、油管錨、抽油桿扶正器等井下技術措施應用的力度,是降低檢泵率的前提。
(三)保證熱洗質量是改善井下桿管工作環境的重要手段之一,可有效降低油井的檢泵率。