油井躺井影響因素分析與改善對策

宋波

摘要：隨著油田開發步入中后期，綜合含水不斷升高，油相潤滑作用越來越小。在出砂、結蠟、油稠、高含水、低滲透等惡劣的地質條件下，深泵掛、高液、高沖次等復雜的工況條件下，油井作業頻次不斷升高。如何有效的控制作業頻次已經逐漸成為油田研究的重要課題。

關鍵詞：檢泵周期;油田開發;作業頻次;延長對策

1 躺井概況

抽油泵采油是油田采用最普遍的采油方式，但是，由于抽油桿與油管間的偏磨問題、深泵掛帶來的抽油桿疲勞、油井結垢和腐蝕等問題，造成油井停井問題日趨嚴重，由于油井頻繁作業，造成資源浪費、作業占產等問題嚴重制約著油田產量穩定、作業系統提質提效。由于檢泵原因并不是單一的偏磨、腐蝕或者結垢等，絕大部分都是多個作業因素并存，因此，對于研究如何延長油井檢泵周期并不能分開討論，必須綜合考慮地面、井筒、地層、工況等多個方面。本文從分析油井躺井因素入手，從注水、管理及技術優化等方面進行研究與應用，起到較好的效果，對解決中后期油田開發過程中存在的高躺井率問題起到理論支撐作用。

大斜度井、復雜分支井、側鉆井等復雜井筒越來越多，井身軌跡難以得到有效控制，因此，抽油機在往復運動中，抽油桿、油管間發生偏磨造成抽油桿偏磨斷、油管偏磨漏等問題;注入水的水質、配伍性等原因造成的腐蝕、結垢等問題造成抽油桿腐蝕斷、油管腐蝕漏、抽油泵垢卡等問題;隨著地層能量的虧空，油井動液面不斷下降，被迫實施加深泵掛的措施，深泵掛導致抽油桿在往復運動中承受交變載荷大，抽油桿疲勞斷時有發生。為此，本文通過從系統詳細分析油井檢泵原因入手，并針對性提出延長油井檢泵周期的主要做法，對主要做法的應用效果進行簡單介紹，為開發中后期油田延長油井檢泵周期提供理論支撐。

2、油井躺井影響因素

油井躺井因素種類多，且相互之間產生協同作用，具體來說，包括源頭的注水問題、井身軌跡引起的偏磨問題、細菌等腐蝕問題、產出液結垢問題及結蠟等的影響。油田已進入高含水開發中后期，油井舉升系統各種矛盾十分突出。通過對油田開采數據進行分析，歸納下來，面臨著舉升環境逐步惡化的嚴峻形勢。統計發現2012-2017年五年含水增加2個百分點，動液面加深292m，平均礦化度高達44118mg/l。這些條件變化導致偏磨、腐蝕、結垢問題頻發。

2.1 注水問題

1）引起抽油桿、油管斷脫

油井沉沒度小易產生“液擊”現象，所謂的“液擊”現象是指當油井供液不足時，柱塞在隨抽油桿下行過程中，懸點載荷迅速降低，泵筒內無緩沖流體，導致柱塞和液面接觸的瞬間產生明顯的沖擊力，這種現象稱為“液擊”現象。在示功圖上可以明顯觀察出波浪線顯示。“液擊”的沖擊隨泵徑的增大而增大，這種“液擊”的沖擊力極易造成抽油桿、油管斷脫。

2）引起抽油桿、油管偏磨

抽油桿在上下往復運動中，必然要與油管發生接觸而產生偏磨，抽油桿接箍與油管頻繁摩擦造成抽油桿斷或者油管磨漏。當油井沉沒度很小時，“液擊”的沖擊力會導致下部抽油桿柱彎曲、油管失穩（如圖1所示），加劇偏磨。

2.2 偏磨問題

在抽油機上下往復運動過程中，受井身條件和抽油桿彎曲變形影響，抽油桿會與油管發生摩擦作用，隨著這種摩擦作用的積累，摩擦點處的油管和抽油桿不斷變薄，當超過鋼體材料的承受極限后，就會發生油管偏磨漏失或抽油桿偏磨斷躺井

隨著油井含水的上升，這種摩擦作用會更加明顯，原因是原油對鋼材有較好的潤滑作用，當油井含水小于60%時，油井采出液以油包水型乳狀液為主，油包水乳狀液油為外相，因此在抽油桿與油管間形成較好的潤滑作用，偏磨躺井率低，而當油井含水超過60%時，采出液以水包油乳狀液為主，這種水包油乳狀液的外相為水，潤滑作用比較差，油管和抽油桿間的摩擦作用加強，隨著采出液含水率的增加，抽油桿與油管的摩擦系數和鋼體的磨損率增加。

3 延長油井檢泵周期主要做法

為延長油井生產壽命，打造長壽井，促進作業系統提質提效，為油田穩產工作奠定基礎，結合躺井因素分析及現場施工經驗，在管理和技術兩個方面入手，積極推廣優良做法，延長油井檢泵。

3.1 加強管理

1）“一井一策”個性化管理

油田從基礎工作著手，積極實施“一井一策”個性化管理，推行躺井預警機制，不斷完善油井地面、井筒的管理措施。實施躺井預警機制。在頻繁作業井運行管理上，實行三級預警制度。作業3次以上為一級預警，作業3次為二級預警，作業2次為三級預警。各采油單位根據“一井一策”管理辦法、作業描述等資料，討論制定了頻繁作業井的躺井預案。油田對頻繁作業井數量超過警戒線的單位進行警示，采油單位重點監控。

同時，對每一口作業井建立躺井原因分析報告，總結作業原因，針對作業現場描述制定出有針對性的管理措施。并與班組加強交流溝通，使班組明白各單井管理重點，為班組日常管理提供指導。通過扶躺井的經驗，總結出“四步六對比”不正常井分析，有效的控制無功作業。

2）油井地面“五化”管理模式

油田在采油地面管理上，全面推行“五化”管理模式，即“工作程序化、管理規范化、操作標準化、環境清潔化、考核指標化”。圍繞培育長壽井、提高系統效率，認真開展工況分析。利用Peoffice軟件，規范了工況分析程序，每月各管理區根據各區塊生產情況按照標準進行工況分析，對工況不合理的油井及時進行參數調整，有效提高了工況合格率，減少了躺井。2015年實施調參576井次，實施油井間開104井次，不斷提高工況合格率，有效降低了躺井率。

3.2 技術優化

1）配套特色技術

油田堅持油藏、井筒、地面“三位一體”的管理機制，根據油井生產和管理的特點，抓好系統優化，形成了適合低滲透油藏特點的防躺井配套技術。防偏磨配套技術。針對近年來因偏磨導致的躺井井數不斷上升的現狀，油田加大了偏磨井治理力度，并對偏磨嚴重井進行陀螺測斜，為偏磨治理提供依據。①對一般偏磨井分段治理，使用碳纖維扶正器及抗磨接箍局部對應治理模式。②對年度三次、當年二次及5噸以上生產井納入重點治理，全井采取內襯管+抗磨接箍治理模式。2015年以來，采用上提泵掛21口，改用小電泵12口，均達到了治理目的。2016年利用舊內襯管治理偏磨井64口次，使用內襯管4.6萬米，效果明顯。防腐防垢配套技術。主要采用加藥阻垢、物理方法阻垢、酸洗清垢等措施進行綜合治理。應用地層擠入防垢工藝6井次，獲得成功。應用小劑量酸洗技術，有效解除了井筒及近井地帶結垢。

防結蠟技術。對結蠟嚴重井使用空心桿洗井技術;稠油井使用三寸油管加管中管加熱技術，減少油管結蠟。

2）防垢卡抽油泵的研發與應用

目前油田結垢井多而且分布廣，在油田都有結垢嚴重井出現，低含水區塊也出現結垢嚴重井。結合結垢井現狀，立項研究，先后改變圖紙十幾次，設計完成了規格、型號不同的防垢卡抽油泵，形成適合油田采油工具系列產品，極大程度上解決了垢等污物對抽油泵的危害，節約了大量管桿泵材料費用及作業勞務費用，累計投入使用防垢卡泵67口井，未出現一口活塞卡井，作業過程減少新管投入3萬余米，減少油管投入費用、鍋爐車刺管桿及轉運車輛費用200余萬元;減少躺井作業及洗井費用40萬元;減少作業占產增油72噸，合計創造效益276余萬元。該類防垢卡抽油泵已經在現場推廣應用，成為比較成熟的采油工具，表現出良好的應用效果。

參考文獻

[l]劉桂林、陳偉平等《抽油機井桿管偏磨成因分析及防治措施》，鉆采工藝2015.11