油井檢泵周期影響因素及配套措施

石磊 王娟 呂玉剛

摘 要：油井檢泵是指因油井管、桿、泵及某些地層問題導致油井產量下降而必須采取的一項作業措施。它勢必占用原油生產時間，且還將被迫投入大量的人力、物力、財力，既影響了原油上產，又提高了噸油成本。隨著油田開發時間的延長， 井斜、參數過大、產出液綜合含水不斷上升， 原油粘度的增大，偏磨腐蝕的油井逐漸增多。當油井產出液含水大于一定數值（70% ）時產出液換相，由油包水型轉換為水包油性，腐蝕速度增加。由于失去原油的潤滑作用，油管內壁和抽油桿磨損速度加快，磨損嚴重。特別是供液不足、間歇出油井，磨損更為嚴重。

關鍵詞：抽油井；管桿偏磨；腐蝕；檢泵周期；工藝治理

抽油井都存在不同程度的結蠟情況，管桿偏磨、腐蝕、結垢嚴重。近年來，經過綜合配套工藝技術治理、清防蠟工藝的配套實施，抽油井維護作業井次逐年減少、節約了生產成本、延長了抽油井的檢泵周期。抽油井平均檢泵周期延長78天。

1 原因調查及分析

某管理區所屬區塊地面原油密度為0.8939～0.8977g /cm3 ，動力粘度為17～40.2mPa·s，含蠟量14%～34%。管理區油井產出水平均礦化度高， 含有一定的H2S、CO2及大量的硫酸鹽還原菌（SRB）。正常生產抽油井平均檢泵周期為569天，年維護作業34井次，為了提高油井檢泵周期，對每口作業井都進行了跟蹤，經過現場查驗，對維護作業井作業原因進行了統計分析。統計結果如下： 由于抽油桿、油管偏磨、腐蝕結垢造成油井檢泵的有29井次、占維護作業井85. 3% ，說明井筒偏磨、產出水腐蝕是造成油井檢泵、縮短檢泵周期的主要原因。抽油桿疲勞造成油井檢泵的有4井次、占維護作業井的11.8% ，由于抽油桿投入不足，是造成油井檢泵的重要原因。抽油泵質量差， 造成油井檢泵1井次、占維護作業井的2.9% ，是造成油井檢泵的原因之一。

2 偏磨、腐蝕原因分析

2.1偏磨原因分析

2.1.1 井斜造成的彎曲偏磨

實際上，油層套管在一定程度上是螺旋彎曲的，油管油桿在套管中是螺旋彎曲的。油管與油桿相互接觸是不可避免的，當其相對運動時產生偏磨。當抽油機井生產時，抽油桿向上的綜合拉力和向下的重力會產生一個水平分力，在這個水平分力的作用下，油管和抽油桿接觸，產生磨擦。

2.1.2 底部抽油桿彎曲造成的偏磨

抽油桿彎曲產生于下沖程，下沖程時，抽油桿主要受兩個方向的力，一個是自身在液體中向下的重力，另一個是活塞下沖程時受到向上的阻力，而兩個方向的力的平衡點，即為中性點，在中性點以下的抽油桿受壓而彎曲，中性點以上抽油桿呈拉伸狀態，由于抽油桿彎曲，使抽油桿與油管發生偏磨。

2.1.3 油管彎曲造成的偏磨

抽油桿在上沖程時，游動閥關閉，活塞帶動油罐內介質上移，由于管內介質的重力、油管與管內介質和抽油桿的阻力作用，使抽油桿拉直，而油管在中性點以下產生彎曲，使管、桿接觸而產生磨損。

2.1.4 參數的影響。在偏磨腐蝕的油井，沖程短、沖次高時，偏磨的部位相對較小，偏磨次數頻繁，磨損較嚴重。特別是供液不足、間歇出油井，磨損更為嚴重。

2.1.5 管柱結構不合理以及配套工藝不完善造成管桿偏磨嚴重油井分層開采時，要使用封隔器將油層隔開。封隔器座封需要一定的座封力，當泵、封隔器連接在同一管柱上時，座封力會導致油管彎曲。

2.1.6 油井結蠟。有的油井的原油含蠟高達30% 以上，管桿結蠟嚴重。導致抽油桿蠟卡，下行受阻。抽油桿下行時與油管間產生嚴重碰磨，造成桿管的偏磨。

2.1.7 原油粘度的影響原油粘度的增大造成抽油桿運動阻力增大，使管桿變形嚴重。其結果是偏磨點增多、偏磨范圍增大以及偏磨載荷增加，使磨損加劇。

2.2 腐蝕原因分析

2.2.1 綜合含水的影響

隨著油田開發時間的延長，產出液綜合含水不斷上升，偏磨腐蝕的油井逐漸增多。其原因是，當油井產出液含水大于一定數值（70% ）時產出液換相，由油包水型轉換為水包油性。管桿表面失去了原油的保護作用，產出水直接接觸金屬，腐蝕速度增加。磨擦的潤滑劑由原油變為產出水，由于失去原油的潤滑作用，油管內壁和抽油桿磨損速度加快，磨損嚴重。

2.2.2 地層水分析

高含水原油對管桿腐蝕較嚴重，地層水與金屬表面接觸，發生電化學腐蝕。純化油田地層水的總礦化度高、在20000～ 40000mg /L， Cl- 含量高達10000mg /L以上，由于Cl- 腐蝕性較強，加之總礦化度高，就會發生電化學腐蝕。

2.2.3 原油、氣分析

原油中含有一定的硫，其本身對金屬有一定的腐蝕性。溶解氣成分中， CO2 的最高含量達到了4.27% ，這是腐蝕產生的一個重要原因。

2.2.4 偏磨和腐蝕相互作用的影響

當管、桿偏磨時，管桿的偏磨表面產生熱能，從而使管桿表面的鐵分子活化，使偏磨處優先被腐蝕。由于偏磨處表面被活化，成為電化學腐蝕的陽極，從而形成了大陰極小陽極的電化腐蝕，而產出液是強電解質，具有強腐蝕性，對電化學腐蝕起到了一個催化作用，更加劇了腐蝕。由于腐蝕，管、桿的表面更加粗糙，從而造成偏磨更加嚴重。

3 防偏磨腐蝕配套工藝技術

3.1 防偏磨配套工藝現狀的分析

①管柱錨定可減輕和預防管柱上行彈性伸縮彎曲接觸摩擦偏磨損傷。②桿柱底部加重和抽油桿扶正可以減輕抽油桿受壓彎曲偏磨的程度。③安裝旋轉井口，油井正常生產時，通過轉動油管柱確保管桿接觸面的改變，管、桿均勻磨損。從而延長管桿的使用壽命。④下連續抽油桿，在偏磨井中應用可以顯著降低抽油機懸點載荷。由于沒有接箍，消除了接箍的活塞效應，解決了接箍的斷脫問題。⑤無桿采油工藝，電動潛油螺桿泵采油技術、水力噴射泵采油技術、電泵在偏磨井治理中有明顯的效果。避免了桿、管柱的磨損。⑥下加厚襯套管，管壁耐磨性好，從而延長管桿的使用壽命。⑦低產井間開，可減輕桿管偏磨。

3.2 防垢配套工藝現狀分析

① DS- F殺菌劑。該產品為復合季胺鹽型陽離子殺菌劑，主要用于抑制和清除SRB菌對油管的腐蝕傷害。② CLW- 03緩蝕劑。該產品是以不飽和脂肪酸和有機胺為原料合成的咪唑啉類緩蝕劑，主要用于減緩污水（高含水井水）對油管的腐蝕。③ CLZ- 04阻垢劑。該產品主要由有機磷酸鹽和其它助劑復配而成，主要用于抑制和清除油管壁碳酸鹽垢。

3.3 小劑量酸洗技術，用鹽酸有效解除井筒及近井地帶結垢。磁防垢技術，通過強磁場對采出液的作用，改變采出液的的物性，減少垢的結晶。下磁性防垢器可減輕管桿結垢。內裝磷硅酸鹽阻垢劑，在生產過程中，阻垢劑通過濃度釋放的方式，與井液中的鈣、鎂離子反應，形成可溶性聚合磷酸鈣納，防止結垢。

參考文獻：

[1]張會霞，張恒芝，林紅. 抽油井常見問題的分析和解決辦法[J]. 科技與企業. 2016（01）