2.玉门油田分公司机械厂抽油泵车间 甘肃省 酒泉市 735200
摘要:抽油杆防偏磨技术的应用能够很好地解决实际生产中抽油杆管之间的磨损,这也直接关系着油田企业抽油机的安全运行和使用寿命。能够影响到抽油杆管偏磨的因素众多,油田企业在实际生产中要针对实际生产情况,仔细总结、分析其中的具体因素,采取相应的防偏磨技术,保障生产工作的安全有序进行,同时加强抽油机的日常检查维护,以期延长抽油机运行寿命,最终实现企业经济效益的增加。
关键词:抽油杆;全井段;防偏磨技术;应用
某采油厂牛74块共有油井35口,多是定向大斜度井,最大井下位移达到926m,油井偏磨严重,平均检泵周期仅为132d,比全厂平均检泵周期460d少328d。油井偏磨不仅导致杆断或管漏作业,缩短了检泵周期,增加了作业成本;而且也导致了材料大量消耗。从2009年开始,加强对牛74块油井偏磨产生的原因及加剧的因素进行综合研究,改以往“硬对硬”偏磨治理思路,提出以软克硬的“抽油杆全井段扶正+井口抽油杆旋转防偏磨装置”防偏磨技术,实施后区块杆管偏磨问题彻底解决,检泵周期大大延长。
1抽油机井杆管偏磨概述
抽油机采油系统在油田生产中得到广泛应用,随着抽油机井运行时间的延续,越来越多的井筒出现了抽油杆和油管偏磨的现象,严重影响了抽油机系统的效率,甚至导致井下故障,增加了修井作业的频次,导致油田生产成本的增加。
抽油机采油生产过程中,发生杆管偏磨的情况,在老井上发生的几率高,含水较高的区块,由于抽油机井载荷的变化,导致杆管发生偏磨。相邻的抽油机井偏磨的位置在同一侧,抽油杆接箍的位置偏磨严重。抽油杆在上下往复运动过程中承受的载荷发生改变,引起干管偏磨。井眼轨迹发生改变,引起管柱变形,也是导致偏磨的主要原因之一。油井的防蜡措施不佳,由于严重的结蜡现象,导致抽油杆运行轨迹发生变化,而引起杆管的偏磨。油管的弯曲变形和抽油杆的弯曲变形都是引起偏磨的因素。总之,能够导致抽油机井杆管偏磨的因素是多方面的,依据生产井偏磨的实际情况,优选最佳的防偏磨措施,提高抽油机井正常运行的效率,才能达到预期的产能指标。
分析抽油杆与油管偏磨的原因,采取优化采油生产参数,合理选择抽油设备,设计加重杆及尾管等处理方式,效果不十分理想。必须通过优选防偏磨的工具,才能达到最佳的治理效果。
2油井偏磨产生的原因分析
2.1油井井斜引起的偏磨
井斜和全角的变化使得油井管杆在井下弯曲,造成偏磨。牛74块油层中深3192m,平均泵挂深度在2485.81m,拐点在1100m左右,平均井底位移500m,斜度为15-22°,其中全角变化率大于3°、小于5°的油井有7口;全角变化率大于5°的有9口。因这种状况导致管柱偏磨现象占65%,油井越斜,井底位移越大,偏磨越重。
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2.2筒内介质影响
随着N油田的不断深入开发,含水大幅上升,部分油井含水率达到95%以上,导致产出液化学性质也发生了改变,由原来的油包水型逐渐转换成水包油型,在这种水包油型的产出液中工作的抽油杆和油管外壁因失去了原油的润湿性保护,产出的水直接接触金属管体,发生化学反应,腐蚀抽油机杆管;同时,随着含水量的增加,产出液中的矿物质、Cl-、CO2、S、H2S、各种盐类离子、垢和腐蚀介质等的不断增加,这些强腐蚀性的介质与抽油杆和油管中的Fe和F2+离子发生反应而腐蚀管体,而普通杆管抗腐蚀性能较差,加上已发生的偏磨,从而加剧了杆管的腐蚀,偏磨与腐蚀的协同效应大大降低了杆管使用年限。
3防偏磨治理对策
3.1杆管防偏磨治理技术的应用
杆管防偏磨治理技术实际上就是先通过计算机建立油井井筒的力学模型,然后运用相应的计算机软件确定抽油杆管发生机械磨损的原因。使用数字化油管在线无损检测技术来监测抽油杆管之间发生磨损的具体位置已经磨损的严重程度数据。根据监测到的数据,进一步优化选择使用合理的防偏磨措施,以期实现从根本上解决抽油杆管磨损严重的问题。
3.2抽油杆扶正器的应用
抽油杆扶正器按材质划分可分为两种:硬质塑料和钢质材料。抽油杆扶正器的外径比抽油杆的接箍处还要大,因此在与抽油管内壁发生机械磨损时,是抽油杆扶正器率先发生磨损,因此能够避免抽油杆的直接磨损,指导扶正器被磨损到一段时间后,抽油杆接箍才与油管的内壁接触,发生偏磨。抽油杆扶正器在防止抽油杆管偏磨时具有重量轻、体积小,造价低,安装方便快捷等优点,能够有效地延长抽油杆的使用时间。但是即使应用了抽油杆扶正器,抽油管仍然会发生局部机械磨损的状况,而且在抽油杆扶正器磨损到一定程度后,抽油杆再次和抽油管重新接触发生磨损,因此该办法只能是从短时间内缓解了抽油杆管之间的的偏磨。
3.3优化抽油机井的设计安装质量
依据抽油机井的供液能力,确定合理的泵径和冲程、冲数的配合。在抽油机系统安装过程中,测定井筒的井斜角度,优化设计抽油杆的材质和长度,使其始终对准井口的中心位置,避免发生杆管偏斜的现象,提高抽油机系统安全运行的效率,才能满足抽油机生产的需要,更好地完成油田生产任务。
3.4杆管综合配套措施
通过不断的现场实践和经验总结,要有效的控制油井杆管偏磨问题,不能单一的使用某一种防偏磨措施,一定要多管齐下综合治理,可以使用油管锚定器、抽油杆柱底部加重、涂层油管、扶正器、防偏磨接箍、合理选择工作参数等措施的综合治理,有效控制杆管偏磨问题,延长杆管使用寿命,降低维护费用,真正起到降本增效。
3.5内衬油管和镀钨抽油杆工艺的应用
所谓内衬油管实际上就是将防腐材料镶嵌在抽油管内壁上,以期实现防止管壁受到腐蚀的目的。而镀钨抽油杆工艺实际上就是将防腐材料通过电镀的方式镀在了抽油杆外部,目的同样是实现防止腐蚀的作用。内衬油管和镀钨抽油杆的同时配合使用,能够行之有效地杜绝抽油杆管腐蚀,进而减小了抽油杆管之间的机械磨损,延长设备的寿命,给油田企业带来经济效益。
4偏磨治理效果及效益分析
自09年展开防偏磨专项治理以来,该区块共治理29口井55井次,平均检泵周期由治理前的134.2d阶段延长至1238.3d,延长1104.1天,减少作业238.6次,节约杆管更换维护费用2386万元,节约井下工具费715.8万元,节约井下作业费1193万元,抽油杆固化式扶正器及井口旋转防偏磨投入165.23万元。在平均泵径变化不大的情况下,最大载荷由原来的96.51KN降低到90.6KN,最小载荷由原来的54.94KN降低到51.49KN;平衡率由原来的82.5%提高到84.9%,平衡井数所占比例由原来的68.8%提高到87.5%,单井日节电在1.634KWh,吨液耗电降低0.324KWh。
结论
抽油井杆管偏磨是很多因素共同影响的,对油井进行防偏磨治理是一项持之以恒的工作,我们不仅要科学有效的加强抽油机井的日常管理,制定更规范的管理流程、管理制度,更要不断攻关适应性更广、性价比更高的杆管防偏磨工艺,降低油井投入成本,降低作业维护费用,提高油井产能,实现油井的最大效益化。
参考文献
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[3]张颖.抽油机井偏磨原因分析及治理对策[J].价值工程,2017(17):7-9.
论文作者:何飞1,严小龙2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签:油井论文; 油管论文; 抽油机论文; 磨损论文; 发生论文; 油田论文; 作业论文; 《防护工程》2018年第34期论文;