抽油井防偏磨三次模擬校正方法研究

邱澤卉

摘 要：目前油田抽油機是主要的開采方式，在有桿抽油系統中，抽油桿、接箍油管的磨損現象普遍存在，針對此問題，本文在目前油田開發階段下偏磨因素研究分析的基礎上，采用抽油機井防偏磨優化軟件“三次模擬校正”偏磨設計；形成了“抽油井防偏磨三次模擬校正方法”，使防偏磨配套設計更加科學合理。

關鍵詞：抽油機；防偏磨；三次模擬

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.268

0 前言

目前油田抽油機是主要的開采方式，在有桿抽油系統中，抽油桿、接箍油管的磨損現象普遍存在，針對文中、文東油田物性，應用了多種防偏磨工藝，也取得了較好的效果。但從2015年的作業描述來看，偏磨井的偏磨程度趨于加劇和復雜化。面對低油價的國際形勢，抽油機出現的偏磨這種老問題新現象，造成躺井率不能有效控制、檢泵周期縮短和作業成本費用的增加等等問題，不利于油田的經濟開發。

在目前油田開發階段下偏磨因素研究分析的基礎上，采油一廠通過對抽油桿柱受力分析，對中性點進行二次計算，實現偏磨段“一次模擬校正”；利用WellInfo三維井身軌跡對偏磨段進行“二次模擬校正”；采用抽油機井防偏磨優化軟件“三次模擬校正”偏磨設計；形成了“抽油井防偏磨三次模擬校正方法”，使防偏磨配套設計更加科學合理。同時根據不同的偏磨因素影響因子，改進防偏磨配套工藝技術，通過配套“上提泵掛加深尾管、鎢鎳合金鍍層油管配套抽油桿接箍SM級、二旋+抗磨類集成配套、多類型加重桿、新式抽油泵引桿”等工藝，形成不同井斜下多類型的防偏磨集成配套技術。

1 抽油桿柱應力分析二次計算，對偏磨段一次模擬校正

結合目前油田產出液物性的變化，在前人抽油桿柱應力分析的基礎上，主要是對抽油桿柱中性點進行二次校核，模擬偏磨段的變化。

典型井例： 14-50井。偏磨造成檢泵周期短，對配套設計進行應力二次計算二次校正。從前4次作業描述來看，偏磨因素復雜，存在油管與套管偏磨、產出液腐蝕、抽油桿與油管偏磨問題。偏磨段大約在井深1700-2000m。

根據該井的物性資料，結合管柱組合，進行抽油桿柱應力的二次計算校正。通過計算目前抽油桿柱中性點為380m，較公式改進前上升了175m；加重桿195m較改進前增加90m；尾管180m較改進前增加80m。

2 采用WellInfo三維井身軌跡模型對偏磨段進行二次模擬校正

在防偏磨配套工作中發現前期的配套方法存在技術缺陷，主要是是井斜數據與現場描述差異性較大，井斜（或狗腿度）不大處卻偏磨嚴重，大斜井僅依靠井斜數據不直觀的反映出井身軌跡的變化，配套難度加大。

利用WellInfo軟件，清楚的制作出油水井三維井身軌跡圖。根據軌跡的變化結合作業現場描述，來進行科學合理的防偏磨工藝配套。

如文65-側21井2016年7月份作業時發現泵上第8、9根Ф60mm油管接箍偏磨透，第20、21根Φ60mm油管和第27根Φ73mm油管接箍明顯偏磨，查看井斜數據只顯示1500m處出現大于5°角度，用三維井軌跡則清楚顯示出從1491m開始井軌跡呈扭麻花狀。

結合三維井身軌跡，優化化管柱設計將泵掛由2168m上提至1977m，在泵掛1977m下中性點位于泵上290m。上提泵掛的同時，在中性點以下進行防偏磨配套。

3 利用抽油機井防偏磨優化軟件三次校正

利用抽油機井防偏磨優化軟件，通過油井的井身軌跡參數、抽油桿管組成、油藏參數及其井液參數，計算抽油桿扶正器的扶正位置，同時可得到安裝扶正器后抽油桿上任意位置的軸向載荷、支反力、桿管摩擦力等抽油桿在運動過程中所受的各種力。模擬計算在抽油機正常運行中管桿的受力情況，計算出不同井段下應力的大小，在彎曲最大的地方下入防偏磨工具，從而實現防偏磨設計的三次校正。

如新10-2井，該井為歷史偏磨井，前三次平均檢泵周期298天，在前期抽油桿柱應力二次計算（中性點320m）和Wellinfo三維井身軌跡（1416m處狗腿度達6度）的基礎上，利用抽油機井防偏磨優化軟件進行防偏磨配套優化。偏磨段為1040-1370m，在該段進行防偏磨優化配套。自2016年2月份作業后，目前仍正常生產，預計到年底周期達333天。

4 現場應用情況

2016年開展高含水期防偏磨工藝配套技術的研究與應用項目以來，現場應用防偏磨集成配套362井次，均采用防偏磨三次模校正設計。其中優化設計上提泵掛避開狗腿度45口；防腐蝕偏磨治理配套38口；“二旋”+抗磨集成配套133口；多類型加重桿應用101井次；Ф25mm抽油泵專用引桿應用45口。與2015年對比，減少躺井24口；同條件對比145口井，延長檢泵周期38天，減少作業占產230.4噸，有效的提高了防偏磨技術配套工藝水平，效果顯著。

5 結論與認識

在前人防偏磨研究的基礎上，結合歷史資料和作業現場描述，采用抽油桿柱應力分析二次計算一次模擬校正、WellInfo三維井身軌跡二次模擬校正、抽油機井防偏磨優化軟件三次模擬校正的方法以，制定科學合理的防偏磨設計。結合各種防偏磨工藝技術特點，形成適合目前油田開發階段需要的防偏磨工藝技術，滿足油田經濟開發的需要。

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