淺析淺層水平井舉升技術(shù)的探討

摘 要：遼河油田在開發(fā)過程中，地質(zhì)條件復(fù)雜，受儲層埋藏深度的限制，存在淺層水平井。小井眼普遍存在，這就給后期下泵，油井舉升帶來了新的難題。針對這種小井眼，我們采用了有桿泵的抽油機(jī)，井下下螺桿泵這套油井舉升技術(shù)，但是實施過程中也需要解決井卡、舉升效率的問題。

關(guān)鍵詞：遼河油田；水平井；舉升；開發(fā)效果；工藝技術(shù)

1 淺析淺層水平井開采的工藝難點(diǎn)分析

1.1 由于小井眼的存在，給下泵帶來了困難，必須優(yōu)化參數(shù)，保證順利下入，還要考慮后期的正常生產(chǎn)。無論采取何種舉升方式，舉升設(shè)備下到斜井段已在所難免，下泵對應(yīng)井斜角達(dá)60°以上，狗腿度達(dá)到10°/30m以上，保證生產(chǎn)長期穩(wěn)定性，必須采取有效的防磨技術(shù)措施，這也是這類井舉升設(shè)計與應(yīng)用的核心內(nèi)容。

1.2 從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，產(chǎn)量不高，必須選擇合理的舉升方式。也給舉升選擇帶來了難題，投入高的舉升方式也收到了限制。在目前產(chǎn)量背景條件下雖然電潛泵等具有舉升的優(yōu)勢，但是由于投入的限制也只能選擇別的方式，這種井必須通過深抽，加大泵深才能提高泵效，這勢必帶來了新的難題。由于小井眼的存在，加上高井斜部位，首先要考慮偏磨和油井的正常生產(chǎn)。所以優(yōu)化舉升方案的設(shè)計和避免偏磨是重點(diǎn)考慮的問題。

1.3 遼河油田油井多處于保護(hù)區(qū)和市區(qū)內(nèi)，安全環(huán)保形勢嚴(yán)峻，征地難度大，我們考慮油井投產(chǎn)選用較小的設(shè)備。易維護(hù)、噪音小、免修期長的舉升工藝。

2 淺層定向井螺桿泵舉升實踐

淺層定向井抽油機(jī)舉升試驗表明，雖然該種舉升方式能夠維持油井的生產(chǎn)，但受該種舉升過程桿管的往復(fù)式直線運(yùn)動規(guī)律的影響，也存在著較大的不適應(yīng)性。

2.1 采取的主要防磨措施

在設(shè)計上本著“長沖程、慢沖次的基本原則；考慮管桿旋轉(zhuǎn)器，油井生產(chǎn)時能夠在井筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在接觸面和井斜位置改變偏磨時間和程度，提高管桿壽命延長油井檢泵周期。延長管桿偏磨主要考慮三個方面：一是通過提高抽油桿的強(qiáng)度，避免因抽油桿彎曲變形帶來的偏磨。二是通過優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)歷次作業(yè)進(jìn)行分析，找出偏磨點(diǎn)。對偏磨嚴(yán)重的點(diǎn)加扶正器優(yōu)化設(shè)計，偏磨嚴(yán)重的地方，提高管桿強(qiáng)度，定期改變偏磨位置。生產(chǎn)參數(shù)不合理，沖次過高，是造成抽油機(jī)井偏磨檢泵率高的一個重要因素。合理優(yōu)化抽油參數(shù)，是降低抽油機(jī)井偏磨檢泵率的有效保障。三是采取必要的扶正設(shè)計，以具體的井身結(jié)構(gòu)出發(fā)，在分析桿管間受力與摩損程度的前提下進(jìn)行扶正器加法的設(shè)計工作。

2.2 下泵對應(yīng)井斜：淺層定向井為20-30度；淺層水平井為60-70度。狗腿度：淺層定向井為5-8度/30米；淺層水平井為 10-15度/30米。水平井運(yùn)行安全穩(wěn)定性、符合作業(yè)要求。結(jié)合前期舉升工藝技術(shù)應(yīng)用實踐與認(rèn)識，提出了減阻、扶正和防磨為主的有桿泵舉升技術(shù)對策。減阻，即如何有效減少桿的運(yùn)行阻力，這在螺桿泵定向井舉升試驗中已得到較好解決，把桿的上下往復(fù)運(yùn)動變?yōu)閺较虻男D(zhuǎn)運(yùn)動，這種情況下是如何優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，降低舉升摩阻，這方面對螺桿泵舉升的影響較小。扶正與防磨，則是在這種特定井眼條件下的關(guān)鍵。它們之間互為因果，扶正的目的是為更好解決桿管間偏磨問題。扶正包括泵體的扶正、桿管的扶正，其核心內(nèi)容是如何采取有效措施，降低桿管間偏磨。

2.3 磨損原因及程度影響因素分析

我們知道管桿的光滑程度越大，磨擦系數(shù)就會變小。油井在生產(chǎn)過程中摩擦力變小，管桿磨損程度變輕。管桿設(shè)計過程中，管桿的光滑程度也是首先要考慮的問題。所以必須探索新型的材料，提高管桿的光滑程度。另外管桿接觸面接觸壓力也是影響偏磨的一個重要因素。隨著接觸壓力的增大，在磨擦系數(shù)一定的條件下，隨著接觸壓力增大，油井在生產(chǎn)過程中管桿的摩擦力就會增大，導(dǎo)致偏磨嚴(yán)重。在設(shè)計過程中，從降低管桿間接觸壓力入手，減輕管桿的偏磨程度。管桿在運(yùn)行過程中，運(yùn)行頻率越快，接觸面就會偏磨嚴(yán)重。油井在生產(chǎn)過程中采用合理的沖次，產(chǎn)量低的油井可以考慮間開措施。接觸的不均衡導(dǎo)致受力的不均衡，使得偏磨加劇 。

3 淺層水平井舉升的防磨做法

3.1 提高管桿接觸面的光滑面的程度，減小偏磨系數(shù)，減小摩擦力，優(yōu)選新型強(qiáng)度大、表面耐磨光滑材料。實施過程中發(fā)現(xiàn)效果好的是玻璃襯管、聚乙烯材料、特殊鋼材等。這些與普通鋼材相比具有摩擦力小，表面光滑、摩擦系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，玻璃襯管其摩擦系數(shù)是普通鋼的一半還少，在管桿運(yùn)行過程中，有效的延長了管桿的偏磨周期。為降低桿管間摩損、降低井筒流動阻力創(chuàng)造了條件。

3.2 在生產(chǎn)液量一定的油井。選用較大排量的泵，降低油井沖次，減少偏磨頻率，達(dá)到降低磨損的目的。在泵的選擇上優(yōu)選泵漏失小的作為首選。

3.3 桿管間通過建立分隔面，減緩因為接觸壓力過大，帶來的偏磨，優(yōu)選扶正器類型，增強(qiáng)其耐磨性能。增加桿管間空間，降低桿變形程度。采用尼龍桿體澆注式扶正器和碳纖維接箍扶正器結(jié)合使用。

3.4 改善桿管間運(yùn)行情況。在設(shè)計過程中從小井眼的軌跡為出發(fā)點(diǎn)，通過歷次作業(yè)分析，建立油井措施檔案，找出管桿的偏磨位置，通過加扶正器進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計，扶正器的定點(diǎn)、多點(diǎn)設(shè)計，改變油井的偏磨位置。同時針對下泵所對應(yīng)的井斜情況，對泵體及附近油管扶正。 通過桿管間壓力及磨損程度分析表明，在狗腿度變化較大的200-300米井段內(nèi)，桿管間壓力及磨損程度處于高峰值區(qū)。扶正器所進(jìn)行設(shè)計結(jié)果表明，這段也正是扶正相對加密的區(qū)域，同時也說明對于扶正器的設(shè)計具有較強(qiáng)的針對性。

4 結(jié)束語

對于小井眼舉升的設(shè)計與現(xiàn)場實施，減阻、扶正和防磨是這類井舉升核心內(nèi)容。在抽油機(jī)井管理方法上不斷創(chuàng)新，推行了分類控制管理法，使抽油機(jī)井桿、管偏磨率不斷下降。

參考文獻(xiàn)：

[1]周長虹.鉆井工藝技術(shù)研究[J].科技與企業(yè)，2012（03）.

作者簡介：肖冬冬（1991.1-），男，山東威海，2013年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）石油工程專業(yè)，本科，地質(zhì)技術(shù)員，助理工程師，現(xiàn)從事稠油采油開發(fā)技術(shù)研究工作。