孙伊格
大庆油田第一采油厂第二油矿北水源队 163000
摘要：本文首先研究了聚合物驱采油工艺的发展过程和该方法的机理，然后结合某油田使用该技术时发现的抽油杆柱断脱、弯曲问题，研究解决方法，分析如何合理利用该技术。希望帮助油田不断完善工艺，保证聚合物驱采油工作的连贯性和稳定性，创造更高的经济效益。
关键词：聚合物驱；采油工艺；研究；评价
引言：聚合物驱采油技术是一种能增加水相黏度、控制水渗透率提升原油采集效率的方法，能够获得比较明显的经济效益。但是，使用该方法时必须做好研究和评价，以保证合理利用其他技术，最大幅度地提升经济效益。
1聚合物驱采油概述
1.1 聚合物驱采油的发展状况
聚合物驱采油是在注入水中加入一定量水溶性高分子聚合物使水有更高的黏度，降低水相渗透率，改善流度比，提升采油效率的方法，也是目前提升采收率最简单的方法。对于油藏非均质性较大或者水驱流度较高的情况，聚合物驱采油具备较高的经济性[1]。聚合物驱的技术最早使用在20世纪50年代，美国等国使用聚合物驱采油实验，有效提升了采油效率，提升水平在6%-17%。国内于1972年在大庆油田开展聚合物驱实验工作，并在实验成功之后开始建设聚合物工厂，以方便进行大规模的聚合物驱采油。此后大庆油田增产油量500-600万吨，到目前为止，国内很多油田都已经将聚合物驱采油应用到工业生产中。
1.2 聚合物采油机理
聚合物采油是将聚合物注入油层，增加油层中水的黏度，以及在聚合物的作用下使油层的渗透率下降，在两种机制共同作用的下，可以让油层中的聚合物流度降低，有效控制水淹层的水相流度，改善水油流度比。高渗透率的水淹层总体流度会明显降低，缩小高低渗透层段间的水线推进速度差，调整吸水剖面，从而提升层面的波及系数[2]。层内和层间非均质严重时，如果油藏的渗透率较高，聚合物就会先进入渗透率相对更高的位置，由于聚合物在其中的流动更容易，导致阻力系数和残余阻力系数降低的情况，此时对于渗透率较小的层位，其阻力系数和残余阻力系数都不能满足要求，因此对于渗透率较高的油藏，聚合物增加黏度难以满足油藏的需要；如果油藏的渗透率低，聚合物进入油层后仍然会进入渗透率相对较高的油层，在部分层位的黏性指数会被抑制，可以满足采油的需求。
2 油田聚合物驱采油的应用问题
2.1 应用概况
某油田公司的聚合物驱采油在2006投产，获得了较好的驱油效果。之后聚合物驱采油产出液中聚合物的浓度逐渐升高，改变了出液的性质，导致杆管的偏磨断脱问题加剧和频繁的油井作业。最初平均检泵周期为440天，但是由于杆管发生多次断脱，导致平均检泵周期缩短到了182天。为此必须要对油井进行优化调整，减少杆管断脱的情况，避免过于密集的检泵工作降低采集效率。
2.2 轴力的作用分析
在抽油机下行过程中，抽油杆会受到下行的阻力，导致抽油杆柱的下部受压，而上部的抽油杆柱由于抽油杆的自重力作用导致受到拉力，所以抽油杆柱在下行阻力和重力的共同作用下，容易发生断裂[3]。断裂一般在位置在中和点以下，该点是一个重力和阻力的平衡点，在该点既不受拉也不会受压，但是在该点以下的位置，抽油杆是长期处在受压状态的，所以可能会由于弯曲产生磨损。聚驱过程中，所获得的油相已经和水驱下的原油有很大的区别，原油和聚合物会形成乳状液，造成其粘度成倍增加，进而导致摩擦力增加，此时需要将中和点上移，并且会导致偏磨井段增长。
2.3 法向力的影响
聚合物溶液有很强的弹性，能够对抽油杆柱产生明显的侧向作用力。在理想的状态下，抽油杆柱完美处在油管的中心，这时在各个径向的受力都是平衡的。但是在实际情况下，抽油杆柱必然存在偏离，受力平衡就会被打破，从而加剧管杆的接触，导致偏磨问题的出现。根据计算，只要有0.1N/m的法向力，就可以让16m的抽油杆柱产生偏磨，如果抽油杆柱的长度在500m以上，8N/m左右的侧向力就会导致偏磨的出现。
2.4 交变载荷的影响
聚合物驱采油应用情况下，采出液的黏度和密度都很大，导致摩擦阻力明显增大，工作中，上行程悬点载荷上升、下行程悬点载荷下降。随着反复冲击，会导致交变载荷的增大，导致杆柱加剧失稳，在工作中形变逐渐累加，最终导致抽油杆柱出现严重的弯曲。这种状态下，管杆会有强烈的震荡，随着工作时间的增加导致管柱的疲劳，缩减使用寿命。
2.5 沉没度的影响
如果沉没度不在合适的数值，就会对油井的偏磨产生十分不利的影响。在油井的沉没度过低时，在活塞下冲的过程中会有液击的现象产生，导致集中轴向力不断增大，并且出现供液不足的情况，增加油井的偏磨情况，检泵周期也会因此缩短。如果油井有过高的沉没度，此时油井的供液能力很强，所以为了获得较高产油量，会使用较大的泵径，以保证产出液流经泵阀的流速，但此时阻力也会比较大，导致轴向压力会比较大，产生偏磨的现象。
3 防偏磨工艺分析
结合使用经验，油田在使用聚合物驱采油技术后，容易出现偏磨和断脱的情况，为了保证油田的正常开采，必须增加杆柱的抗磨能力、改善杆柱受力状态和基础状态，避免工作过程中的大角度变化，有效优化抽油参数，构建聚合物驱采油井生产的防偏磨工艺，从而减少偏磨并延长检泵周期，以创造更高的经济效益。
3.1 抽油杆的防偏磨工艺
为了减少抽油杆柱的偏磨，首先可以改变抽油杆柱的中和点位置，在油井见聚以后，由于抽油杆柱的上行阻力很大，因此偏磨段会很长。为此，可以在抽杆的下方加入重杆，以便能降低杆柱的下行阻力，使偏磨井段长度缩短。通过该方法，将偏磨井段缩短了1/3，并且使井泵的检验周期增加了大约70天。其次，还可以使用双向抗磨接箍，由于比常规抗磨接箍工作更稳定，能够延长检泵周期120天，但是使用该装置容易将油管磨穿，从而导致管柱失效，因此实用性相对较差。最后，还对一些管井使用了抽油杆扶正器，可以有效缓解管杆的偏磨问题，并且能延长检泵周期，但是问题在于价格比较贵，而且在全角变化的井段并没有足够的适应性。
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3.2 油管防磨技术
通过改善油管内壁的情况，使其变得光滑，可以降低摩擦系数。因此使用特种乙烯作为抗磨内衬油管，使管杆之间的硬质摩擦变成内衬层间的软摩擦，不仅更加耐磨，而且具有防腐、防垢等功能[4]。对于井斜大、全角变化率大而且偏磨问题比较严重的井，使用该方法可以获得较好的效果。该方法还可以和尼龙扶正器结合使用，最大化保证工作中的稳定性。
3.3 下泵深度优化
对于全角变化较大的井使用，使用扶正装置、油管防腐都不能获得较好的效果。因此，使用了提高泵挂、加长尾管的策略，保证工作中避开偏磨严重段，满足生产需求。通过使用该方法，可以延长检泵的周期180天，产液量也和优化前相同。
结束语：使用聚合物驱采油后，会改变原油的形状，容易造成抽油机械的损坏。所以，运用技术的同时也要做好对抽油机械的改造工作，确保设备有稳定的运行状态。通过做好现场试验，综合使用不同技术，避免抽油杆柱弯曲断裂、减少偏磨问题，延长检泵周期，确保生产的顺利进行，提升油田的经济效益。
参考文献：
[1]刘振宁.阳离子聚合物对聚合物驱含油污水处理技术[J].清洗世界，2020,36(07):32-33.
[2].采油工艺研究院材料检测中心[J].石油工业技术监督，2020,36(06):2.
[3]吴鹏，宋考平，张跃，蒋莹，牛玉萍.聚合物驱采油体系高效络合剂研究[J].特种油气藏，2020,27(01):114-120.
[4].采油工艺研究院材料检测中心[J].石油工业技术监督，2020,36(02):2.
作者简介：孙伊格，出生年月:1995年11月29日，性别:女，籍贯: 黑龙江省鸡西市，专业方向：聚合物驱采油，井网注水，地层性质盖层储集层.