摘要:在石油開采過程中,抽油機井不僅在傳統的采油中應用廣泛,在現代化采油方式中,抽油機井作為桿泵抽油的關鍵環節,發揮著重要作用。可以說,從我國開始采油至今,抽油機井在才有中始終占據主要地位。隨著我國石油行業的不斷發展,石油開采的規模與數量逐漸擴大,抽油機井作為不可缺少的人工舉升方式,桿管磨損問題越發常見,影響了石油開采效率。對此,文章探討了抽油機井桿管出現偏磨的原因,并針對性提出防治措施。
關鍵詞:抽油機井;桿管偏磨;原因;措施
前言:據悉,在某油田開采中,共有抽油機井約3587口,泵平均每一年半檢測一次,其中,因桿管偏磨問題開展的檢泵作業共51次,占據全部檢泵作業的20%,同時,在采油現場落實,在返工井作業中,桿管偏磨問題占據47%。面對高頻率的桿管偏磨問題,掌握偏磨出現原因,針對性進行防控作業,能夠有效減少檢泵次數,延長桿泵檢測周期,提高抽油機井的工作效率,提高桿管使用壽命,增強油田開發效率[1]。下文對此展開探討。
1、抽油機井偏磨的基本情況
在石油開發階段,抽油機井作為升舉設備,在不斷升降過程中,抽油桿與油管間的摩擦增大,進而導致桿管磨損問題,嚴重時,甚至導致桿管斷脫、漏失躺井,即為桿管偏磨。無論是國內還是國外的油田開發中,抽油機井的桿管偏磨問題都普遍存在。在油田開采過程,尤其是開采中后期,油田的綜合含水量提升,中下泵的深度不斷增長,桿管偏磨問題會持續加重,為油田開采帶來較大的經濟損失[2]。
2、抽油機井桿管偏磨的主要危害
具體來講,在抽油機井運行中,桿管偏磨問題的危害主要有以下幾種:其一,桿管在長期摩擦力作用下,桿管極易出現斷脫問題,還可能導致抽油桿磨損。其二,漏油問題。因為,在桿管偏磨過程中,油管、油管絲扣在不斷磨損中,會出現松動問題,導致漏油現象。其三,大型事故。在石油開采工作中,一旦抽油桿發生斷脫問題,或者存在漏失,應及時停止開采,及時修復桿管,否則,極易導致大型事故,增大石油開采行業的損失。
3、抽油機井桿管偏磨原因分析
3.1、腐蝕因素
在開采油田的中后期,原油內的含水量逐漸增長,開采過程中,大量水分隨著原油進入抽油機,原油密度降低,桿管之間的摩擦力增大,隨著水分的不斷增多,逐漸形成水包油的現象,桿管長期與水喝空氣接觸,增大了腐蝕速度。同時,原油潤滑效果降低,桿管間的摩擦無法舒緩,增大了偏磨現象。同時,在石油開采中,底層水含量不斷變化,而地層水礦化度隨之增高,諸多酸性物質含量增長,增大了桿管腐蝕問題[3]。并且,長時間腐蝕下,桿管表面光滑度下降,增大了偏磨問題。
3.2、機械因素
在抽油機井運行中,鉆井深度越大,鉆頭和鉆井之間的同心度越遠,油井桿管之間產生偏磨現象越發容易。并且,在鉆井深入到采油井的內部后,極易出現彎曲現象,然而,抽油機井卻依然保持垂直作業,抽油管與抽油機井之間的偏差,在長期循環運動下,增大了桿管磨損現象。采油機井作為人工舉升設備,在機井工作中,抽油桿需要反復進行上下作業,在上下運動中,產生摩擦力,增大了桿管磨損問題。實際上,在桿管上沖過程中,機井產生的摩擦力影響并不大;而在下沉過程中,抽油機井受到活塞、管柱等影響,抽油機井的桿管運動受到阻礙,增大了桿管磨損問題。工作時間延長,抽油機桿逐漸變形并彎曲,抽油機井桿的運行進一步增大,偏磨問題嚴重性增大。
而在采油機井實際應用中,也存在不可抗力因素,如:地質較深的位置多含有大量砂,在采油機井作業中,砂子經常隨著原油進入機井與桿管間,增大了兩者的摩擦力,偏磨問題增大,影響了機械設備的質量。
4、抽油機井桿管偏磨的防治措施
4.1、HDPE內襯油管的應用
HDPE內襯油管的應用,主要是在標準油管內部添加一層高密度的聚乙烯內層,以特殊工藝將內層與油管緊密聯系,以此減少對油管的腐蝕、摩擦等,提高桿管的耐磨性。一方面,內襯油管的應用,有效預防了抽油機桿管之間的反復摩擦,并且,內襯作為高密度聚乙烯材料,是一種惰性材料,與多種化學物質都不反應,降低了腐蝕帶來的影響。一方面,內襯材料的添加,減少了桿管間的摩擦力,且內襯管的表面不容易粘結、不結污垢,提高了桿管耐磨性,提高了抽油機井的使用壽命。
4.2、添加緩蝕劑
為方式桿管偏磨腐蝕問題,添加緩蝕劑是一種重要方式,不僅能抑制金屬銹蝕,還能為金屬表面形成一層致密薄膜,將桿管與化學腐蝕物質接觸,提高了桿管的耐腐蝕性。同時,緩蝕劑的添加,迅速在油管內壁形成油膜,為桿管上下運行提供了潤滑,減少了桿管的偏磨激勵,檢泵周期明顯延長,石油開采效率提升。
4.3、綜合配套措施
為避免抽油機井的桿管出現偏磨現象,傳統的單一防治很難全面控制偏磨問題,對此,維護人員應積極引進綜合防治措施,全方位控制桿管耐磨問題,保障抽油機井的順利進行。具體來講,可通過油管錨定、底部加重,扶正抽油桿,選擇合理的工作參數等,有效解決偏磨問題。
5、總結
總而言之,在抽油機井工作中,受到多種因素應希望,桿管偏磨嚴重,其中,機械自身問題、腐蝕問題最為常見。為避免桿管偏磨問題,提高抽油機井的壽命與石油產出率,應積極采用多種方式,如:在油管內加襯HDPE,添加緩蝕劑,采用綜合配套措施等,全面控制桿管偏磨問題,全面發揮抽油機井的作用,推動石油順利生產。
參考文獻:
[1]何苗苗.抽油機井桿管偏磨主要原因及防治措施[J].化學工程與裝備,2016,12(10):83-84.
[2]王英.抽油機井桿、管防偏磨工具優選與應用[J].化工設計通訊,2018,44(11):66.
[3]喬巖.淺談抽油機井桿管偏磨原因及措施[J].中國石油和化工標準與質量,2017,37(2):15-16.
作者簡介:
劉一睿,女,1990年12月,漢族,河南固始,在大港油田采油一廠從事采油工藝工作,