抽油機井躺井原因分析與治理對策

李雪峰

【摘 要】抽油機井在生產過程中，由于各種原因會造成躺井，給原油生產帶來了許多負面影響。一方面造成油井開井時率降低，從而影響了油井產童，另一方面躺井會造成原油生產成本的大幅增加。本文分類統計了廣利采油管理區2016年抽油機井躺井情況，對抽油機井躺井原因進行了認真的分析研究，找出了抽油機井躺井的特點、規律，有針對性的制定了預防對策，取得了很好的實施效果。

【關鍵詞】抽油機井；躺井規律；預防對策

一、抽油機井躺井調查與原因分析

1.1 躺井原因的調查。對廣利采油管理區2016年以來的122口躺井進行了統計分析，其中桿管原因造成的躺井為32%，出砂造成的躺井為30.7%，地層能量差供液不足造成的躺井為10.7%，抽油泵失效造成的躺井為12.8%.電泵機組燒（掉、漏）造成的躺井為9.1%，其它原因（包括油稠、蠟卡等原因）造成的躺井為4.7%。

1.2 抽油機井躺井原因分析。對造成躺井的主要原因桿管、出砂、地層能量差供液不足、抽油泵失效等原因進行了分析。

1.2.1桿管組合不當。（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，已經受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。

1.2.2動載疲勞。由于受慣性載荷與振動載荷的共同效應的影響，抽油桿柱在上或下沖程中所承受載荷始終是變化的，載荷變化的存在就會產生疲勞，我們稱其為動載疲勞。以上分析可知沖次與桿柱運行速度越大則動載荷越大，動載疲勞就越大。

1.2.3桿管偏磨。（1）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；（2）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，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值（表2）。當原油粘度達到1000 mPa.s，下行阻力產生突變，原油粘度越高，下行阻力越大。（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。

1.2.4抽油泵失效造成躺井的原因分析。沉沒泵的失效一是排出部分的柱塞與襯套的間隙漏失、游動閥與閥座間漏失超過允許范圍；二是吸入部分的固定閥漏失超過一定界限。如果沉沒泵排出能力大于泵端吸入量，會造成活塞的上端有一部分潤滑程度降低，增大活塞與泵筒間的磨擦力；同時沖次越大相應也會增大泵體磨損程度。此外有關室內實驗表明活塞與泵筒的磨損程度與含水的關系也非常大，含水越高，活塞與泵筒間的摩擦力越大。

1.2.5出砂造成躺井原因分析。廣利采油管理區抽油機井由于出砂造成的躺井，這是因為目前已進入特高含水采油階段，經過多年的注水開發，油層壓力不再下降，油層中存在的游離砂，基本上己經排出，油井出砂已不嚴重，只有位于剩余油豐富、含水低的油砂體邊部的油井較易出砂。

1.2.6供液不足造成的躺井原因分析。廣利采油管理區有一部分油井，一是由于位于油砂體邊部、斷層附近，油層物性較差，導致油井供液差，二是由于是濁積扇沉積，滲透率較低，三是由于沒有進行注采完善，長期開采地層能量沒有得到補充，地層能量下降造成供液不足。由于供液不足，往往容易造成桿斷脫、管漏、泵漏，成為躺井，檢泵周期較短。

二、降低抽油機井躺井的治理對策

2.1做好防偏磨措施。（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、少廢的標準和制度，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。（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。

2.2預防桿管偏磨。（1）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；（2）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，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值。當原油粘度達到1000 mPa.s，下行阻力產生突變，原油粘度越高，下行阻力越大。（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。

2.3日常維護提效率。為提高扶井積極性和成功率，廣利采油管理區明確規定躺井必須做針對性扶井，20根以內抽油桿斷脫的必須撈桿。3月15日，油井GDGB1X010C抽油桿上部斷脫。技術人員與采油隊人員密切配合，利用對扣器、打撈筒、鋼繩套等工具，經過3個多小時突擊，成功扶井，節約了近兩萬元的作業成本。同時，積極積極開展躺井預分析工作，對躺井分析符合率進行考核，極大地提高了躺井分析和對不正常井的認定水平。

2.4減少沖次過快造成躺井。為減少沖次過快造成桿管斷脫、管漏、泵漏導致的躺井，對油井的生產參數進行優化設計。沖次對油井的免修期影響非常大，但在油井產量一定的條件下，降低沖次，須泵徑升級。采用泵徑升級的方式又可導致另一問題：泵徑升級增大液柱載荷，是否可能增大最大載荷與桿管循環不對稱疲勞呢？對于這一問題我們應區別對待。

2.5減少供液不足造成躺井。對于供液不足造成的躺井，我們采取觀察動液面恢復情況，摸索出油井能量恢復規律，實施間開管理，制訂出油井間開制度，這樣可以提高油井的利用率和開井時率，增加了產量，同時也節約了電費和減少了躺井。

2.6制定有效的防砂措施。對于解決出砂造成躺井，最主要的就是制定有效的防砂措施。從2008年封隔高壓一次充填防砂技術在廣利采油管理區推廣應用以來，該技術得到了不斷的改進和完善，已日近成熟。該技術己經替代了其它防砂技術，成為了我區防砂的主要技術，該技術能不僅有效的解決我區油井出砂問題，還使我區油井的防砂成功率和有效率都得到了很大提高。

三、效果評價

通過對2016年以來的躺井分類統計和分析，找出了抽油機井躺井因素，并對躺井原因加以研究，有針對性地制定了預防對策，實施后見到了好的效果。到2018年底，廣利采油管理區共計躺井112井次，與去年同期相比躺井減少了67井次，躺井率降低了0.9%。由于躺井減少，開井時率提高，累計增油1250噸，生產參數優化累計增油1560噸。

【參考文獻】

[1]史曉貞等.抽油機井躺井預警系統的研制與應用.《斷塊油氣田》.2001 第2期.

[2]劉建剛、楊建華.抽油機井管桿偏磨分析與防治技術.《油田節能》.2001 第4期.