周青莊油田抽油井生產現狀的探討與治理

竇廣華

摘 要：周青莊油田地理位于津冀交界，隸屬于大港油田第五采油廠第三采油作業區開發范圍內。現主要開采方式為抽油機生產，由于地質結構、原油物性及地理環境等因素影響，該區塊開發過程中不同程度的存在著回壓過高、負荷過大等引起的各種生產困難。本文闡述了以抽油機開采方式為主的周青莊油田生產現狀的探討與治理。

關鍵詞：回壓;載荷;清蠟;斷脫

1 生產現狀

周青莊油田位于黃驊坳陷中區，歧北凹陷西斜坡帶上。構造上跨南大港和北大港兩個二級構造帶，由南北兩部分組成，北部為港西主力斷層切割的斷鼻構造，南部為南大港構造帶向北傾斜的斜坡部分，中間以淺鞍相接。周青莊油田地理位置位于天津市大港區南部與河北省黃驊市之間，處于子牙新河、北排水河、滄浪渠、捷地減河等河流控制范圍之內。該區塊所產原油原油物性較差，凝固點高，常溫下管道輸送流動性就會變差，地面管線結蠟，縮小過流面積，加之地理環境復雜、生產油井地處偏遠，造成集油系統壓力升高，低溫季節生產，該問題尤為突出，嚴重影響油井正常生產。

周青莊油田具有油層埋藏深、滲透率低等特點。主要開發層為沙三段，油藏埋深3000m，其平均孔隙度12%、平均滲透率4.6mD，為低孔低滲油藏。井深、低產成為該油田的開發技術難點，該區塊開采方式主要以抽油機生產為主。抽油泵下入深度普遍在2000-2600m區間，懸掛載荷過大、井筒偏斜等因素經常造成抽油桿斷脫。

2 原因分析及危害

2.1 造成回壓升高的因素

該區塊油井分布散亂，地理環境復雜，多數油井地處偏遠。油井產出液輸送距離遠，因此造成了管道內原油溫降較快，黏度增大，是造成回壓增大的主要原因，尤其是低溫季節生產，問題尤為突出。隨著溫度的下降，原油黏度不斷增大，在管道內流動越發困難，使回壓升高，增加地面設備的負載，從而影響油井的正常生產。該區塊所產原油原油物性較差，原油凝固點平均在溫度23.9℃、含蠟量12.4%，凝固點、含蠟量較高，常溫下管道輸送流動性就會逐步變差，蠟晶體析出逐漸在管壁凝結，縮小過流面積，地面回壓上升造成集油系統壓力升高。

回壓高的危害：抽油井井口回壓過高，會造成抽油井懸點載荷過大，工作狀況變得越來越差，檢泵周期會大大縮短，躺井率會增高，抽油井能耗增加，導致系統效率降低，回壓過高還會導致抽油機井的沖程損失和漏失量增加，泵效降低。

2.2 造成抽油桿斷脫的因素

該區塊地層開采井段較深，由于受地質、施工質量等影響，造成多數油井井筒存在一定程度的傾斜，抽油桿在往復抽油作業時，與油管不斷產生摩擦碰撞，導致抽油桿偏磨極易產生斷脫。該區塊開采方式主要以抽油機生產為主，抽油泵下入深度2000-2600m區間，驢頭的懸掛載荷過大，最高載荷普遍在120kN以上，隨著生產時間的增長，造成抽油桿疲勞不斷加劇。結蠟會影響懸點載荷，結蠟會引起交變載荷的增大，從而影響抽油桿的使用壽命，會使井下設備出現磨損，增加抽油設備維修工作量。由于井筒結蠟導致油管內徑逐步縮小，油流通道變小，同時也增加了抽油桿上行的摩擦阻力，導致抽油機懸點載荷增大，造成井下抽油泵泵效降低。井筒結蠟嚴重時，可以將深井泵卡死。油井生產回壓的升高，會增大抽油機的最高載荷，相對最低載荷也會降低。回壓在不斷升高的過程中，最高載荷上升速度與最低載荷降低速度都會加快。造成這種交變載荷持續性增大，導致抽油桿柱出現斷脫現象。

抽油桿斷脫的危害：抽油機井發生抽油桿斷脫，會造成油井的生產時率的降低，給生產原油任務的完成帶來壓力。抽油桿斷脫會大大縮短抽油井的檢泵周期，增加維護工作量及作業費用的增加。桿斷入井會損壞井下設備，嚴重時造成井噴環境污染。

3 制定對策

3.1 降低回壓采取的措施

通過分析可以得知，導致抽油機井生產回壓過高的原因很多，很多原因是可以通過人為因素進行避免和改善的，下面就是通過實際生產狀況提出的防治措施。

3.1.1 周青莊油田油氣集輸采用三級布站模式，即油井→計量站→聯合站

針對地處偏遠的（周二站、周四站）單井，長距離管道輸送原油，介質溫降大、黏度升高造成回壓高這一問題。采取了對周二站改建時，采用了一體化撬裝裝置。該裝置是集油氣分離、單井產出液匯集并增壓外輸為一體的多功能撬裝裝置。該裝置結構緊湊、占地面積小，自動化水平高。應用該裝置后，極大改善了地面管道長距離輸送的難度，起到了局部站點降低單井回壓增液，及單井外輸管道降回壓、降能耗的問題。對周四站內加裝螺桿泵，對該站所轄進站各單井來液進行二次加壓外輸至聯合站，以此達到降低單井集油管線回壓的目的，起到了良好的效果。

3.1.2 由于原油含蠟量高，導致的集油管線蠟阻現象

采取定期對地面管線進行熱流體物理法洗干線及投球清蠟降回壓，根據實際生產情況制定合理清蠟及投球周期。并對邊緣井井口加裝水套加熱爐及電加熱器，進行首端提溫。對于集油管線過長的油井，以上方法見效不明顯的采取中途安裝加熱設備，進行二次提溫加熱。

3.2 避免抽油桿斷脫采取的措施

通過分析可以得知，導致抽油機井桿斷脫的原因很多，很多原因是可以通過人為因素進行避免和改善的，下面就是通過實際生產狀況采取的防治措施。

①針對井斜的井筒產生抽油桿偏磨問題，從抽油井的工作參數上進行了優化，采用長沖程、慢沖次的工作制度。桿、管受力狀態得到改善，載荷比趨于合理，可以減少生產過程中桿、管斷脫概率，從而保證抽油井能夠正常生產，確保油井的生產時率。加強提高修井作業質量，及時更換不合格的桿、管，在抽油機井偏磨嚴重的生產井段加裝抽油桿尼龍扶正器，可有效避免抽油桿對油管內壁的偏磨，防止偏磨桿、管本體。極大避免了井筒中存在的桿、管斷脫的現象，以達到延長抽油井生產周期的目的。應用節能電機變頻控制柜技術，真正的實現了對抽油機設備的軟啟動，避免了大機械載荷的沖擊，從而改善抽油井正常運行時，驢頭上下死點換向時對抽油桿產生的沖擊載荷和交變載荷，從而避免抽油桿柱在長期的運行中出現的疲勞拉斷現象，實際應用中收到良好的效果;

②匹配與實際載荷相符的抽油機型及優化管、桿柱的組合，避免抽油機井在生產過程中出現小馬拉大車及桿柱斷脫現象;

③井筒結蠟造成抽油桿摩擦阻力增大，從而導致卡泵和拉斷抽油桿。針對這個問題，通過示功圖、電流、壓力的變化，采取井下熱流體循環清蠟技術，制定出合理的清蠟周期來維護抽油井的正常生產;

④綜上述降回壓都能改善抽油井運行時，驢頭上下死點換向對抽油桿產生的交變載荷，避免抽油桿柱在井筒中的彎曲，減少偏磨現象防止抽油桿斷脫。

4 治理效果

根據生產實際狀況，具體分析了抽油井回壓高的原因：抽油井單輸管線過長溫降快，原油黏度大、原油含蠟量、凝固點高造成管阻等因素，采取了遠距離輸送中點二次增壓、制定合理清蠟投球方案、首端及終端加裝水套加熱爐及電加熱器等方法將回壓，保證了該區塊抽油井維護性的正常生產。根據生產實際狀況，具體分析了抽油桿斷脫的原因：井筒結構的偏斜、懸點載荷過大、井筒結蠟、回壓對懸點載荷的影響。采取了優化工作參數、調整桿管組合、應用節能調頻新技術、合理的清防蠟措施等綜合技術措施，避免和減少抽油桿斷脫良好效果。

5 結語

在周青莊油田的開發過程中，每一個時期都有著不同的開發狀況，不論是那種生產疑難狀況，只要抓住問題的特性，分析徹底透徹。采用新工藝、新技術，定能為周青莊油田現階段及未來的開發制定出合理的開發方案。

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