油井躺井控制成因分析與預警對策研究

曾翔 陳小康

摘要：稠油井主要躺井因素有別于注水開發油田的油井躺井，普通油井躺井主要是與出砂有關的因素引起，稠油井主要躺井因素是抽油桿斷脫、油管漏等因素，控制好抽油桿斷脫、油管漏引起的躺井，就能夠控制躺井總數，降低躺井率，減少躺井引起的產量損失。

關鍵詞：躺井原因；桿斷脫；油管漏；桿管組合；桿管彎曲偏磨

1躺井因素調查

從表1可以看出，油井主要躺井原因是桿斷脫和油管漏，對已定性為油管漏和抽油桿斷脫躺井進行了統計，共計442井次。

從調查表可以看出，雖然油管漏和抽油桿斷脫受多種因素影響，但造成油管漏和抽油桿斷的主要原因是組合不當、桿管腐蝕和桿管偏磨、桿管質量四個因素。對四個問題加以解決，能夠延長桿管壽命，有效控制全礦躺井。

2躺井要素機理研究

2.1桿管組合不當的原因分析

（1）作業時新舊油管、抽油桿混用，同樣規格管柱能夠承受的應力強度不一樣。（2）長時間頻繁使用，油管、抽油桿強度下降，發現和更換不及時。（3）檢測力度不夠。目前只是對出現問題的油管和抽油桿進行檢測，已經收到傷害的桿管重復下入井中使用。（4）工藝設計現執行的管桿標準是以新管桿的應力強度去進行組合，而現場所使用的一般為舊管桿和修復管桿，應力強度無法達到新管桿標準。（5）目前下井抽油桿90%上是22mm的一級組合。

2.2對桿管偏磨原因

（1）桿管彎曲偏磨：

桿管使用時間長，在井下受交變載荷的影響，材質受到嚴重影響，性能嚴重下降，導致強度和韌度下降，造成管桿彎曲；油稠粘度大，抽油桿下行時受阻力增大，致使抽油桿彎曲。為測定下行阻力，曾進行70mm雙作用泵的模擬實驗，根據壓力差推算出和面積推算出在不同原油粘度下行阻力。由于室內實驗條件要比油井實際生產條件簡單得多，并忽略了動載荷的影響，所以實際的下行阻力要比列出的下行阻力值大。③封隔器在坐封時，作業時未嚴格按坐封噸位標準進行操作，致使坐封后管柱彎曲；④管柱伸縮，抽油桿在管柱中上下抽動時代動管柱微彎曲，造成偏磨，抽油桿由于受到各種作用力的影響柱塞與泵筒之間的半干摩擦力、抽油桿受到的浮力、液流通過游動凡爾向上排出時抽油桿受到的力。

（2）缺少保護手段。許多油井中未加入扶正器和加重桿，致使管桿偏磨嚴重；

（3）參數過高時導致管桿摩擦加劇。

2.3桿管質量差的原因

（1）桿管未清洗干凈下入井中。

（2）檢測力度不夠。桿管檢測包括清洗、人工檢測、試壓、探傷及絲扣修復等工序，桿管清洗不干凈，人檢很難發現桿管受傷部位及受傷程度，探傷時桿管在探傷機上走不動，探傷效果差，而在檢測現場往往很難將桿管清洗干凈。

3技術對策

3.1桿管組合不當的對策

（1）加強施工前的數據統計、設計審核與歷次躺井原因分析，做到有的放矢對癥下藥，減少不必要的損失浪費，確保設計的精確性。（2）及時制定處在施工現場切實可行的油管、抽油桿現場檢查、更換、報廢的標準和制度，使作業大隊在現場鑒定油管、抽油桿有標準可依。（3）嚴格按照設計及有關技術操作規程和相關技術要求進行施工。（4）加大修復油管、抽油桿設備等硬件設備的資金投入，特別是檢測修復管桿的疲勞強度和應力強度的設備，加大下井桿管的檢測力度，嚴禁不合格桿管下井，只有這樣才能對修復油管、抽油桿的質量有充分的認識，在此基礎上才能夠更好的解決抽油桿和油管使用管理過程中存在的問題。

（5）加強施工過程中的采油與作業的相互聯系與互相監督，對施工過程中發現的新問題及時溝通解決。

3.2桿管偏磨的對策

只有采用標本兼治的措施，才能有效控制桿管偏磨導致稠油井躺井，我們在加強桿管保護措施，延長管桿磨損時間的同時，還要加強偏磨機理的研究，加深其認識。目前主要有以下措施：

（1）推廣座封噸位小的封隔器和使用伸縮管裝置，抵消座封造成的管柱彎曲。

（2）偏磨井管柱的合適位置安裝扶正器和在偏磨井上對桿柱進行底部加重，下入加重桿，可以解決底部失重，控制抽油桿早期疲勞斷裂和偏磨。

（3）盡量采用25mm和22mm的抽油桿組合。通過對抽油桿斷脫躺井的解剖分析認為：25mm、22mm、19mm斷的比例是2：5：20，采用25mm和22mm的抽油桿組合可以有效控制桿斷脫躺井。

（4）在因桿管偏磨導致的躺井上使用復合碳纖維柔性抽油桿底部下加重桿或采用防偏磨泵等防偏磨技術控制躺井。

（5）改善稠油井摻水溫度參數，使摻水溫度保持在原油拐點溫度，降低井筒流體粘度，可有效降低桿柱下行阻力。

（6）從保護角度出發，為了延長管桿磨損時間，可以采用旋轉井口裝置。旋轉井口裝置為改進的油管懸掛器，油管和懸掛器之間可以移動，從地面轉動旋轉井口轉裝置，可以帶動井下油管轉動。在生產過程中通過轉動油管、抽油桿不斷改變油管抽油桿接觸位置，使油管、抽油桿整個圓周均勻磨損，避免管桿偏磨，達到延長管桿壽命的目的。

3.3桿管質量差的對策

（1）加強作業質量監督，防止不合格或清洗不干凈的桿管下井。（2）加強桿管檢測前最基礎的清洗工作，為提高檢測質量打好基礎，同時，還要加強桿管檢測設備的配套。（3）完善桿管檢測、修復的監督考核制度。

3.4加強基礎管理控制躺井（1）加強油井及摻水系統地面管理，發現問題及時處理。（2）嚴禁隨意停井。

4效果評價

通過對躺井分類統計和分析，找出了油井主要躺井因素，并對主要躺井要素的機理加以研究，有針對性的制定了對策，建立了控制躺井的預警機制，實施以后見到了好的效果，躺井數比去年同期減少26井次，躺井率由去年同期的6.1%降低到4.9%，躺井率降低了1.2%。