李杰 孙振华
甘肃玉门油田作业公司 (甘肃 酒泉) 735200
摘要:检泵周期即油井免修期是衡量油井管理水平高低和新技术应用程度的一个重要管理指标。实践证明,不同区域每口井的检泵周期都各不相同,但归纳起来有两个方面:一是计划检泵,就是检泵的日期是确定的,是根据油井的生产情况,在油井管理实践中人为摸索而规定的检泵周期。二是躺井检泵,它是抽油井在正常生产阶段没有计划检泵日期,由于井下抽油泵发生故障而被迫停产,不得已进行的检泵。任何一口抽油井的井下情况都有一定的规律,生产一定时间后就需要进行检泵。两次检泵中间这段时间即是所谓的检泵周期。
关键词: 原因 分析 对策 结论
影响油井检泵周期的因素主要包括抽油管杆柱和深井泵的磨损情况、抽油杆柱的疲劳破坏情况、抽油管杆柱的组合合理情况、油井的结蜡和出砂情况、深井泵的质量情况以及作业施工的质量等六大因素。
一、检泵原因分析:
影响检泵周期的因素很多。如油层压力﹑温度﹑油井脱气情况﹑原油性质﹑油井的工作制度﹑油井的产量﹑原油含水率﹑油井出砂情况﹑油井管理工作中的清蜡措施,以及前次检泵质量等都直接影响到检泵周期的长短。
(一)因井下出砂而检泵。
因为砂面掩盖油层致使油层供液受阻,井筒液面低,其主要原因是软探砂面误差大,数据可信度低,造成工程技术人员判断失误,在找不出其它原因的情况下重复返工。另外,有些油井高砂比压裂后,吐砂较严重,在生产过程中,悬浮在液体中的砂粒逐渐沉积在泵内,造成砂卡或凡尔失灵。
油层出砂的危害:油层出砂后,砂子随流体进入井底,使井底砂柱逐渐升高,掩埋部分油层。或者堵塞井下设备及油流通道,使油井减产。如果全部油层被掩埋,就会使油井停产。油层中的砂子随着流体进入井下抽油泵,会磨损泵的部件,使泵的效率降低,缩短检泵周期。出砂严重的可能会造成更大的井下事故或地层坍塌降低油井的寿命。
(二)油井因结蜡而检泵。
一般情况下油井结蜡是有规律的,要按照该井的结蜡规律,生产一段时间后就进行检泵,以保证泵的性能良好及工作正常,且防止发生蜡卡被迫进行躺井检泵。
1、油井结蜡的特点:油层、井底和油管下部不易结蜡。在井底因温度高、压力大、油中的溶解气没有溢出,轻质组分较少的挥发,原油溶解能力较强,所以不存在析蜡和结蜡的条件。
井深500∽700米处管壁开始有少量的蜡沉积。因为油流从井底上升过程中温度和压力逐渐下降,当压力低于原油饱和压力时天然气从油中不断的分离出来,气体膨胀要吸收一部分热量,带走一部分原油中的轻质组分,原油溶蜡能力减弱,故有少量蜡析出。
2、油井结蜡的危害:油井结蜡给日常管理带来很大的麻烦,增加了井下事故发生的可能性。油井结蜡后,使出油通道内径逐渐缩小,给油流增大阻力,降低了油井的产能。更严重的是堵塞油层孔隙,妨碍油流入井使油井造成停产。还会使抽油泵失灵,降低抽油效率。严重者会将深井泵卡死,损坏设备。结蜡严重时会给井下作业带来更大的困难,容易发生顶钻、卡钻及井下落物事故。油井的结蜡增加了日常清蜡或作业清蜡的时间,降低了油井采油率,影响油井的产量和油田开发的速度。
(三)由于泵的漏失使抽油井产能下降而检泵。
抽油泵游动凡尔被砂、蜡或其他赃物卡住,井下泵失灵;固定凡尔总成漏失;活塞与衬套间隙过小,得不到原油的充分润滑,造成卡泵;衬套乱或泵筒内有划痕,活塞不进工作筒等。
泵漏失原因分析:
抽油泵在数百米到数千米的井下工作,泵内压力达数兆帕.同时还受到砂、蜡和腐蚀性介质等影响,上述多种因素均会造成泵漏失。
在抽油井中存在漏失的部位包括:泵排出部分漏失。柱塞与衬套的间隙漏失、游动阀漏失、均会使从泵内排出的液量减少。泵吸入部分漏失,固定阀漏失会减少进泵的液量。其他部分漏失,由于油管螺纹,泵的连接部分及泄油器密封不严,产生的漏失都会降低泵效。
油井的出砂、结蜡、导致柱塞卡在泵内造成漏失。磁化现象导致漏失。有些泵的材质部件发生磁化现象,把阀球吸在阀罩的侧旁而不能正常工作。
(四)发生抽油杆断脱,抽油泵不能正常工作而检泵。抽油杆应力超过疲劳极限,随着上下冲程的交替,载荷不断发生从小到大的重复变化;长期受油水腐蚀,强度降低;抽油杆组合不当,不同级别抽油杆偏磨严重;抽油杆质量存在缺陷等。
抽油杆断脱原因分析:
随着抽油杆使用年限增长,油杆老化严重,有些油杆已经达到其疲劳极限。抽油杆在正常的工作中,由于和油管内壁相互的摩擦造成油杆偏磨,加上重力和各种应力的作用,至使油杆发生断杆。油气水含量大、油稠、泵径大、下行速度快、下行阻力会很大,需要很长的抽油杆自重才能克服这一阻力。因此抽油杆的下部工作条件很复杂,有可能在工作中首先疲劳损坏造成脱扣。
(五)因油管漏失而检泵。
长期使用的油管上卸扣次数频繁,公扣部分锥度不足,造成油管丝扣漏失;另外由于井斜,油管长期受油杆的偏磨,本体出现裂缝、孔洞,发生漏失。
(六)由于现场操作人员质量意识不强或技术素质的原因而检泵。在施工过程中不能严格遵守工艺标准,在某些环节出现质量失控。
(七)当油井液面,产量突然发生变化时,为了查明原因,制定下部措施而检泵。
二、制定对策
对检泵原因核实和分析后得到以下几点合理性的措施方案:
(一)针对出砂严重的油井,要定期进行冲砂。另外在检泵时安装气砂锚,对高含水的油井要根据出水层的位置下入机械堵水管柱,进一步来提高泵效和延长抽油泵工作寿命。
(二)针对油井结蜡严重,要安装防蜡器。或者通过热洗,加药等小措施的实施降低结蜡。
(三)针对泵漏失,除了油井自身出砂或结蜡严重造成泵卡外,还有一点是严把试泵关,泵的运输严格遵守操作规程,轻拿轻放,专人负责,下井前必需用锅炉车清洗,不得有赃物进入泵筒内。对起出的管杆柱要仔细检查,认真清洗,对丝扣磨损严重的必须更换。油管磁化的管柱要进行更换。安装超低冲次,降低抽油杆和泵的磨损,延长其使用寿命和检泵周期。
(四)针对长期油杆断脱的原因,对抽油杆超过了使用年限的进行杆柱优化组合设计。井深在500米左右的井,采用ф19mm油杆单级,井深在1000米左右的井,采用ф16mm*ф19mm二级组合,井深超过1500米采用ф16mm*ф19mm*ф22mm三级组合。在井身弯曲处下防偏磨扶正器或导向轮。针对长期光杆易断易腐蚀的高含水井,下KDG防腐耐磨专用光杆。针对结蜡严重的井段下ф22mm玻璃钢抽油杆。安装超低冲次缓冲惯性载荷,使抽油机最大负荷降低,最小负荷增加,减少了抽油杆受交变载荷的幅度,而且当冲数变慢至2-3次/分以后也减小了抽油杆受交变载荷的次数,因而减小了抽油杆的疲劳破坏程度,减小了断脱次数,有效的延长了检泵周期。
除了以上四个方面以外还针对作业队伍人员结构,加强职工的作业质量意识,加强职工人员的技术教育。强化作业质量监督工作,质检人员到现场加强质量监督。
三、结论与建议
(一)随着油田开发的进一步深入和油水井的不断老化,井况越来越差,井下作业日趋困难,对井下作业质量技术的要求越来越高。面对井下作业耗资大,安全系数低,劳动强度高的特点,为了降低生产成本,减少不必要的人力、财力和物力的浪费,要求我们降低返工井率,减少占井时间,将平均检泵周期延长至180天以上。
(二)根据多数油井产液低,泵效和抽油机效率低的特点,进行油井超低冲次改造。
(三)对长期光杆易断易腐蚀的高含水油井,推广引进KDG防腐耐磨专用光杆。
(四)根据其原油特性,对于结蜡周期短,易腐蚀的油井,大力推广应用新技术,提高检泵周期。
(五)对于出砂严重的油井,除了要定期冲砂措施外,在检泵时安装气砂锚。对高含水的油井要根据出水层的位置进行换封隔采。
(六)规范操作规程,建立完善相应的管理制度和办法,健全作业现场监督约束机制,进一步完善质量保证体系。
作者单位:甘肃玉门油田作业公司 李杰
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