高含水期延長油井檢泵周期配套技術研究

張雪梅 張廣瑜 程緒森

摘 要：隨著油田持續開采生產規模不斷擴大，油井數量多、井筒狀況復雜，延長油井檢泵周期具有重要意義。文中通過系統分析影響檢泵作業的因素，采取多種技術措施延長檢泵周期，降低采油生產成本。 （1）通過統計油田近三年檢泵作業井，分析得出檢泵作業主要原因為偏磨、腐蝕和結垢。（2）對于偏磨嚴重井，采取因地制宜、分段治理、防治結合的方式，提高偏磨治理效果。（3）針對腐蝕、結垢井，開展室內實驗優選藥劑，并結合現場生產實際，對藥劑類型、加藥方式等進行優化，制定防腐防垢加藥方案，提高治理針對性和治理效果。

關鍵詞：維護井；檢泵周期；作業原因；防偏磨；防垢；防腐治理

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。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。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、節約生產成本、延長抽油井的檢泵周期。通過對油田近三年來維護井作業原因的深入調查分析，針對油田儲層特點，提出了“三防”治理，即防偏磨、防垢、防腐治理措施，減少了維護作業井次.延長油井免修期。

一、影響油水井免修期的主要因素分析

統計油田2014-2016年共有維護井平均免修期338天。通過對油田最近三年檢泵井原因分析，偏磨、腐蝕、結垢導致作業井數占總井數的71.1%。

（1）偏磨原因：由于油井液含水大幅度上升，桿管之間的潤滑環境逐漸惡化，側鉆井、斜井的增多等多種因素的綜合作用，使得偏磨現象越來越嚴重，且偏磨井數呈逐年上升趨勢，管桿偏磨造成油井生產周期縮短。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。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。2014-2016年因偏磨造成管漏、桿斷井占躺井總數的33.0%。（2）腐蝕原因：油田進入開發中后期，原油含水上升，產出液中礦化度升高，采出液中含有多種離子，如：K+、Na+、Mg2+、Ca2+、CI-、SO42-、HCO3-等，使采出液中導電性增強，加速了電偶腐蝕、電化學腐蝕進程。導致金屬腐蝕的因素很多，如：礦化度、溫度、PH值、溶解氣、硫化氫、二氧化碳等。2014-2016年因腐蝕造成管漏、桿斷井占躺井總數的23%。（3）結垢原因：隨著油田開發的不斷深入，結垢井逐年增加，成為油井躺井的主要因素之一。油井井筒結垢嚴重，造成泵卡、泵漏、油管桿腐蝕；地層、射孔部位結垢，造成油井減產。目前，油井結垢類型是碳酸鹽垢、硫化物垢、鐵化合物垢及混合垢。2014-2016年因結垢躺井占躺井總數的15.1%。

二、延長油水井免修期的具體辦法和措施

1、分段治理、防治結合，提高偏磨治理效果。

針對近年來油井偏磨日益加重的實際情況，因地制宜，配套偏磨技術，提高治理效果。 ①對一般偏磨井分段治理，使用碳纖維扶正器局部對應治理模式，主要配套碳纖維扶正短節、扭卡式扶正器等，其中扭卡式扶正器可在單根油桿上滑動，起到清洗油桿功能，單井使用20-40件不等。②對中度偏磨井，使用局部對應內襯管+抗磨接箍治理模式，單井使用內襯管300-600m。③對年度三次、當年二次及5噸以上嚴重偏磨井納入重點治理，全井采取內襯管+抗磨接箍治理及內襯管+防腐桿治理模式，使用效果較好。④配套旋轉工具。使用油管旋轉井口，定期人工驅動渦輪，使井內油管定期更換方位；使用油桿旋轉器，利用抽油機上下載荷不同，自動驅動抽油桿旋轉，以上兩類裝置使桿柱、管柱均勻磨損，延長檢泵周期。

⑤對空心桿偏磨井下扶正空心桿配套3寸管治理；對螺桿泵井在偏磨段加下錐度扣扶正器治理，效果明顯。⑥對結蠟偏磨嚴重井，采用上部3寸普通油管配套空心桿熱洗除蠟，下部偏磨段配套內襯管及抗磨接箍治理。⑦抓好新井早期防磨治理，對斜井、彎曲大的井，從投產開始采取全井內襯管+抗磨接箍治理，做到早治理早見效。

2. 針對區塊特點，開展室內實驗，制定防腐防垢加藥措施。

針對日常加藥以周期性加入防垢劑為主，加藥周期15～30天，由于未加緩蝕劑，導致部分區塊及單井生產管柱腐蝕情況嚴重，從作業井情況描述可以看出區塊均存在抽油桿本體腐蝕問題。針對零星單井腐蝕治理問題，開展藥劑篩選評價試驗，制定合理加藥方式，并篩選出針對性強的采出水緩蝕劑進行現場加藥。（1）選井。管理區與工藝所相結合，確定區塊整體治理及零星單井治理順序，并選出典型井進入室內試驗。（2）采出水檢測。管理區按照取樣標準及檢測要求，對腐蝕區塊典型井采出液取樣，送至工藝所進行實驗分析，分析內容包塊：常規離子分析，靜態腐蝕速率檢測，水質自身穩定性評價以及緩蝕藥劑篩選等。（3）垢樣檢測。腐蝕區塊有檢泵井時，管理區負責在檢泵時取垢樣，送至工藝所進行垢樣組份分析，與采出水檢測結果相結合對腐蝕因素進行考察。（4）制定加藥方案并實施。在完成室內試驗后，確定藥劑類型及加藥方式，制定區塊（單井）加藥方案，提交至管理區，由管理區根據方案要求組織實施加藥工作；（5）后期效果跟蹤。現場實施后，由管理區定期對加藥井進行取樣，工藝所通過對比加藥前后腐蝕速率情況，對加藥工藝進一步調整優化。（6）取得的效果。以A塊為例由于含水上升，油井腐蝕越來越嚴重。檢泵作業33井次，作業頻次高達0.8，檢泵周期僅為197天。通過采出水靜態腐蝕掛片實驗和水質化驗數據分析，開展藥劑優選實驗，結合現場生產實際，對藥劑類型、加藥方式等進行優化，投加緩蝕劑的油井平均檢泵周期延長了215天，取得了良好的效果。

三、應用情況

本文結合油藏開發特點和單井生產實際，以及修井作業和日常生產測試資料等分區塊、分井況進行綜合分析，明確了影響油井檢泵周期的主要因素，即油井出砂、桿柱斷脫、偏磨以及螺桿泵定子脫膠。通過舉升工藝優化設計和配套工藝技術的應用，達到延長油井檢泵周期、提高油井生產時率的目的。同時針對老油田開發中后期含水逐漸上升、井況差、原油物性差、油稠易岀砂等因素，對下步的技術攻關方向進行了探討，提出了延長檢泵周期的方法與對策。通過針對性治理措施的開展，管理區檢泵作業井同比減少5口，比計劃減少6口，平均檢泵周期由原來的338天延長至395天，取得了明顯的效果。

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