浅析聚合物驱油井杆管偏磨、断脱的影响因素与治理措施论文_郭浩

大庆油田第三采油厂第四油矿 黑龙江大庆 163000

摘要:一般来说杆管偏磨、抽油机杆、管断脱现象是聚驱开发时期的典型特征,见聚浓度越高偏磨、断脱现象、频率就越严重。同时,冲次、泵径、举升高度、沉没度、杆管柱匹配等都会对偏磨、断脱程度产生影响。401队共有聚合物驱井61口。2014、2015上半年401队聚合物驱抽油机、螺杆泵井检泵井次为60井次,其中杆管偏磨、断脱漏失造成的检泵有31井次,占52%。本文通过对杆管偏磨以及断脱原因进行分析,提出针对杆管偏磨问题应采取“防治结合、组合应用”的原则,在杆柱设计时应充分考虑偏磨因素,重点开展保持合理沉没度、优化抽汲参数、推广变频器、优选扶正器、低磨阻泵等配套技术的应用与研究。另外建议对高含水井提液要慎重,也不宜盲目增加扶正器数量。对抽汲参数较合理的抽油机井,可考虑安装变频器后调整为上行快下行慢的段速运行状态,以减轻偏磨程度。通过制定并实施以上治理偏磨、断脱的措施,进一步提升采油队基采效果,为油田采油降本增效提供保障。

关键词:聚合物驱油井;杆管偏磨;杆管断脱;治理措施

1、现状

2015年以来,随着萨北油田北区注聚工作的不断深入,油井见聚浓度不断升高,杆管偏磨越来越严重。401队共有聚合物驱井61口。2014、2015上半年401队聚合物驱抽油机、螺杆泵井检泵井次为60井次,其中杆管偏磨、断脱漏失造成的检泵有31井次,占52%。由此可见,杆管偏磨、断脱是造成抽油机井维护性作业的主要因素,它严重影响了油井时率和采出效率,抬高了开采成本。

2、杆管偏磨原因及分析

对2014年、2015上半年偏磨井进行了分类统计,下面从冲次、沉没度、泵径、聚合物浓度这四个方面进行数据分析。

2.1冲次的影响

从冲次统计情况来看,冲次越高,检泵周期越短。冲次增加,抽油杆下行阻力增加,造成杆管偏磨加剧。

表1 2014年、2015上半年偏磨、断脱井冲次分级统计

2.2沉没度的影响

从沉没度情况统计来看,50m以下检泵周期最短,50-100m检泵周期较短,100m以上检泵周期较长。沉没度过低时,泵筒内会产生液击现象,活塞撞击液面,造成抽油杆突然弯曲从而产生杆管偏磨甚至断脱。

表2 2014、2015上半年偏磨井沉没度分级统计

2.3泵径的影响

从泵径情况统计来看,泵径越大检泵周期越短。

表3 2014、2015上半年偏磨井泵径分级统计

2.4聚合物的影响

含聚浓度的升高导致采出液粘度增加,加大了活塞下行的阻力,使下冲程抽油杆出现明显弯曲,从而引发偏磨、断脱。浓度越高,偏磨、断脱情况就越严重。

表4 2014、2015上半年偏磨、断脱井见聚浓度分级统计

3、杆断脱其他影响因素

从目前检泵井杆断的影响因素还有很多,首先是杆管偏磨,使杆径变细,不能承受正常生产载荷造成杆断;其次是扶正器磨杆,造成杆断;第三,抽油机井高负荷生产,抽油杆在交变载荷作用下产生疲劳,造成杆断;第四是抽油杆质量问题,部分油井更换全井新杆投产后短期内杆断。

4、偏磨、断脱井的治理

4.1合理优化参数

近年来,为减少抽油杆下行阻力,减轻偏磨程度。对沉没度连续两个月小于50m的抽油机井适当降低了工作参数,延长了检泵周期。

对于冲程、冲次都较高,但泵径偏小的井,我们采取了换大泵(57mm↑70mm)降冲次的做法,有效减轻了杆管偏磨。

在不改变理论排量的前提下,对于冲次偏高、冲程偏小的井我们还采取了长冲程慢冲次的思路,也能减轻杆管偏磨。

4.2优选安装扶正器

为有效减轻偏磨,在聚驱区已基本应用了抽油杆扶正器。但在应用中发现,快装式扶正器和卡扣式扶正器防偏磨效果较差,容易出现易串位等不足。应适当对扶正器进行优化工作。目前,较为广泛的是斜井上每根杆安装3片浇筑式扶正器,直井上每根杆上安装Ⅰ型扶正器,预计可取得较好效果。

4.3建议安装防偏磨悬绳器

对于偏磨严重的井我们建议尝试推广应用防偏磨悬绳器。由于扶正器在使用中易出现单侧磨损,影响了防偏磨效果。为解决这一不足,可适当投入使用一定数量防偏磨悬绳器,它的作用是使抽油杆能旋转着上下运行,使扶正器均匀磨损。达到延长使用寿命的效果。

4.4建议应用低磨阻泵

针对活塞下行阻力大造成偏磨这一问题,我们可尝试应用装备制造集团产的低磨阻抽油泵,这种泵除增大泵间隙外,凡尔的过流面积也增大了,也在一定程度上减小了下行阻力。

5、认识及建议

(1)针对杆管偏磨问题应采取“防治结合、组合应用”的原则,在杆柱设计时应充分考虑偏磨因素,重点开展保持合理沉没度、优化抽汲参数、推广变频器、优选扶正器、低磨阻泵等配套技术的应用与研究。

(2)油井含水上升到一定程度后,采出液逐渐失去对杆管的润滑作用,这是近年来杆管偏磨加重的主因之一,因此建议对高含水井提液要慎重。

(3)应用扶正器治理偏磨存在一定局限性。对于聚驱稠油井、低沉没度井,由于原油粘度较大、聚合物反应物的产生,过多的扶正器会增加杆柱移动阻力及原油在井筒内的流动阻力,导致易断杆、油压升高、产量降低等现象发生。因此,不宜盲目增加扶正器数量。

(4)对抽汲参数较合理的抽油机井,可考虑安装变频器后调整为上行快下行慢的段速运行状态,以减轻偏磨程度。

(5)通过对聚驱后期油井泵况问题的总结,提高了我们对聚驱后期油井泵况管理的认识,部分泵况问题的产生还没有发现具体原因,需我们在生产管理过程中进一步研究。今后我们将围绕科学管理,应用新技术,减少泵况问题井等方面进行工作,提高我们的管理水平。

参考文献:

[1]石油工程.陈涛平 胡靖邦.石油工业出版社.2000年2月.531页。

论文作者:郭浩

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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