虎狼峁作業區延長油井免修期措施效果分析

韓昭海，張海東，樊勇杰，彭剛，趙見平，王艷成

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川750006）

虎狼峁作業區延長油井免修期措施效果分析

韓昭海，張海東，樊勇杰，彭剛，趙見平，王艷成

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川750006）

在有桿泵采油系統中，抽管桿的偏磨、抽油泵故障及井筒環境日益惡化，不僅降低油桿的強度，造成抽油桿斷裂，磨穿油管壁從而造成油管漏失，泵故障也隨著井筒環境的惡化日益加劇。由于管桿偏磨、泵故障日趨嚴重造成作業頻繁，免修期短，不僅對原油生產造成一定的影響，而且造成作業費用超支，經濟效益差。造成井筒故障的有很多因素，為此，本區深入開展井筒健康管理，強化深井采油配套，加大新工藝新技術使用力度，井筒治理取得了新的成效。

管桿偏磨；泵故障；免修期

1 現狀調查

1.1 地質概況

虎狼峁油田屬特低滲油藏，具有低壓、低滲、低產的“三低”特點，全區71%的油井為多層系同時開發，斜井占95%，斜井段平均井斜27°。

1.2 生產現狀

截止2016年2月底，油井開井571口，單井日產液2.74 m3，日產油1.4 t，含水43.8%，平均沖程2.6 m，沖次3.8次，泵徑30.53 mm，動液面1 521 m，沉沒度62 m，泵效35.7%。

1.3 近兩年油井維護性作業原因統計

截止11月底，開井數同比上升395口（590上升到985），檢泵井次同比上升36井次（249上升到285），單井檢泵頻次下降0.01。其中管故障和泵故障作業井次上升，桿故障作業井次減少，主因：偏磨管破，泵閥刺漏，結垢、出砂導致卡泵。

2 影響油井免修期因素分析

2.1 抽油泵故障頻繁

2.1.1 含水上升，結垢加劇，球座垢卡失靈隨著含水上升，井筒結垢嚴重，沉降至球座位置，導致閥副結垢，失靈不出液。2016年共出現7井次，同期對比含水上升68.4%，平均運行周期301 d。

2.1.2 固定總成端面刺漏固定總成下接頭與閥座不能完全壓實密封，稍有間隙即出現過流、腐蝕，導致刺漏，2016年1月～11月發生5井次。

2.1.3 閥副材質不合格易腐蝕刺漏因管式泵閥副質量問題，短期內閥副刺漏，2016年1月～11月發生14次。其中2016年項目組投產井固漏3井次，材質差，均為普通不銹鋼閥副，平均使用周期僅117 d。

2.1.428 mm柱塞雙公接頭易斷裂游動凡爾罩與活塞連接雙公接頭螺紋，壁太薄，僅有2.5 mm，2016年斷裂9次，平均周期436 d，山東威馬管式泵問題居多（見表1）。

2.2 管桿偏磨嚴重

作業區油管服役期3年以下為主，占50%，有3%的油管服役期超過8年，1月～11月管故障作業100井次，以管桿偏磨導致的絲扣磨穿、管體破為主，相對去年同期增加24井次。

2.2.1 桿柱組合不合理導致油管頻繁破裂2016年1月～11月，共有5口井因管柱組合不合理而導致油管偏磨，主要是底部加重桿數量使用不規范（數量過少），導致活塞在下沖程過程中抽油桿彎曲偏磨。

2.2.2 低沉沒度是油管桿偏磨的另一重要原因油井平均沉沒度僅有62 m，井底流壓低，泵筒充滿程度差，供液不足嚴重，桿柱下行時活塞撞擊液面，出現“液擊”現象，導致桿柱彎曲產生偏磨。1月～11月此類原因油管破發生7井次，平均沉沒度只有31.9 m，與上次檢泵相比沉沒度平均下降36.8 m（見表2）。

2.2.3 高含水加劇管桿偏磨1月～11月油管破共計100井次，其中有32口井含水上升導致偏磨加劇，統計10口井同期相比平均含水上升18.99%，占管破總井數的32%，平均磨損周期332 d（見表3）。

2.3 井下附件問題突出（泄油器）

泄油器廠家更換頻繁，標準不一，難以規范，質量問題突出。2016年作業區所使用的泄油器已連續更換4家（江漢興亞、鹽城開明、鹽城新永佳、慶陽洲陽），都存在不同的質量問題。

表1 2016年1月～11月抽油泵柱塞雙公接頭斷裂統計

表2 2016年1月～11月低沉沒度導致偏磨漏失井統計

3 延長油井免修期技術應用

3.1 深井泵綜合治理對策

3.1.1 合金閥副推廣使用2016年1月～11月共使用合金閥副89套（碳化鈦球+碳化鎢座），使用后未發現合金球座出現腐蝕、刺漏現象。2017年作業區將加大合金閥副的資金投入，提高閥副的耐腐蝕、耐磨性，減少固漏井次。3.1.2使用雙固定球座，降低油井漏失故障率2016年1月～11月共使用23套，使用后平均檢泵周期延長251 d（截止11月30日）。建議2017年針對固漏頻繁的井，合理使用雙固定球座（見表4）。

3.1.3 Φ28活塞雙公接頭易斷裂游動凡爾罩與活塞連接的雙公接頭螺紋，壁太薄，僅有2.5 mm，2015年斷裂8次，平均周期335 d，山東威馬、山東壽光管式泵均出現此類問題（見表5）。

通過與深井泵廠家溝通，對活塞雙公接頭處的工藝參數和材質都進行了改進，增強雙公接頭處的強度。

具體改進方案如下：（1）游動凡爾接頭內孔直徑由Φ13更改為Φ11（退刀槽處壁厚由3.4 mm增加到4.4 mm），符合API標準閥座內孔直徑（Φ11.68±1.27）的要求；（2）材質由316更改為強度高的3Cr13材質；（3）材質硬度由56-62HRA變為62-65HRA，標準屈服強度由245 MPa增強為630 MPa（見圖1）。

使用改進后的活塞雙公接頭，活塞斷較去年同期減少5井次，節約井下費用5.8萬元。

3.1.4 活塞進油堵頭工藝改進2015年使用活塞進油堵頭存在以下問題：（1）端面厚度不一，2 mm～3 mm均有；（2）端面不光滑不平整，甚至無明顯端面，因此極易造成游動球座壓緊不實而導致端面刺漏，而造成游動凡爾失靈、漏失。2015年因進油堵頭刺漏而導致檢泵共計12井次，平均檢泵周期僅有213 d。

表3 2016年1月～11月含水升高導致油管偏磨漏失井統計

表4 雙固定球座使用效果

圖1 活塞雙公接頭改進示意圖

表5 2015年月活塞雙公接頭故障統計

表5 2015年月活塞雙公接頭故障統計（續表）

2016年通過對活塞進油堵頭進行改進，增加了進油堵頭壁厚，由2.5 mm上升到3.5 mm，對堵頭端面進行光滑處理，保證壓緊力平衡，密封性可靠，平均檢泵周期延長至275 d（截止2016年11月底），再未出現此類故障，大大延長了作業區的檢泵周期。

3.2 管桿偏磨故障治理對策

3.2.1 優化桿柱組合應用油井分析專家系統，并結合現場井筒狀況，對桿柱組合進行優化，2016年桿柱組合優化共47井次，泵上Φ22抽油桿從30根增加到40根，平均檢泵周期延長139 d，下步結合井筒動態檢泵時持續調整。

通過使用小直徑的抽油桿降低抽油桿自身的質量，增加了管桿之間的縫隙，降低了摩擦的幾率，減少上行時的摩擦力。2016年通過調整了23口井的桿柱組合，平均檢泵周期增加了182 d。

3.2.2 使用內襯油管延緩磨損周期針對磨損周期較短、管破頻繁的井，2011年開始使用內襯油管，至今共計使用43.5 km（231口井），平均檢泵周期從342 d上升到584 d，延長242 d。通過總結分析偏磨規律，制定出適合作業區內襯油管的使用規范，提高內襯油管的使用效果，2016年未出現偏磨上移現象。

3.2.3 優化油管更換方案虎狼峁作業區2009-2015年管故障井次不斷上升，2016年1月～11月達到100井次，占總檢泵井次的25%以上，形勢更加嚴峻，油管故障成為急需治理的問題。通過制定“油管優化更換方案”，采取“新油管整井更換，舊油管零星更換”的方式，逐步改善油管服役現狀，使管故障井次逐年下降，井筒治理向好的趨勢發展。

（1）依據“單井產油量、油管破損頻次、油管服役年限”三項條件對油井篩選分類，2017年計劃對26.2 km（15口井）油管進行整井更換，更換下的油管按照80%的完好率測算，約20 km舊油管用于零星使用。

（2）依據單井產油量及油管服役年限，在2017年對產油量高于3 t的油井進行分類，檢泵時根據油管現狀進行整井更換新油管。

（3）現場對整井更換起出的油管刺洗初步篩選：完好的舊油管統一回收至作業區料點存放，由作業區專業技術人員監督挑選，用于產油量1 t以下油井檢泵時零星更換。

3.3 做好日常管理工作，為井筒“健身”

3.3.1 依據四項情況落實查看井筒是否清潔、檢查尾管是否沉砂、翻閱記錄查看歷史描述情況、探砂面確定砂面位置，及時安排沖砂洗井凈化井筒。2016年1月～11月檢泵過程中累計沖砂29井次，有效提高了井筒的清潔度。

3.3.2 清防蠟，使井筒輕松運行作業區“分液量、分區域、分井況”規劃油井加藥差異化管理，最大限度提升油井井筒“健康”程度。

（1）按照每口井的結蠟特點實行“一井一策”的加藥制度；

（2）井站建立藥品庫存，便于月度核實藥品消耗；

（3）通過站控視頻錄像檢查加藥，通過考核督促落實；

（4）油井熱洗分級管理。

全區油井熱洗執行分類管理，從技術室到井區，做到“選井-實施-監督-評價”一體化管理。1月～11月熱洗402井次，平均載荷由56.4 kN下降到53.9 kN，平均電流由23.6 A下降到22.1 A。

4 效果評價

4.1 檢泵周期逐年延長，作業質量穩步提升

單井檢泵井次持續降低，從2010年0.95次/井·年下降到目前的0.50次/井·年，井下作業一次成功率保持100%，頻繁上修井由去年的12口減少到今年的8口。

4.2 單井維護成本持續減少

結合“四費合一”井筒管理理念，通過優化費用投入，單井維護成本持續降低，與2015年同期相比單井維護成本減少0.04萬元/井。

TE933.2

A

1673-5285（2017）01-0089-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.01.025

2016－11-19

韓昭海（1986-），2009年畢業于中國石油大學（華東）石油工程專業，現為虎狼峁作業區技術員。