大庆油田第三采油厂第四油矿
摘要:在油田开发过程中,低渗透、薄差油层的开发开采难度大。当前,油田已处于中、高含水阶段,产量递减,成本上升,经济效益变差,如何保持油田的高产、稳产,保证可持续发展是摆在我们面前的一大难题。目前,通过同步测试资料发现,我队正常生产沉没度过低的抽油机井数量很多,这部分井在生产过程中具有供液能力差、产液量低、泵效低、洗井频繁、检泵周期短、运转负荷大等许多不利因素。为了有效控制油田的生产成本,降低机采井运转负荷,延长检泵周期,提高经济效益。我们对抽油机井处于低沉没度工作状态下而造成的不利因素进行了分析,结合生产实际,采取相应措施,保证油井在合理沉没度区域正常生产。
主题词:低沉没度 调参 泵效 间抽
通过对我队2016-2017两年时间,部分低沉没度抽油机井的现场研究与具体分析,总结出低沉没度井的四点不利因素及解决措施:
1、 油井的沉没度较低造成的冲击载荷的影响
2、 油井的沉没度较低造成的摩擦载荷的影响
3、 油井的沉没度较低对于杆、管偏磨的影响
4、 油井的沉没度较低对杆、管断造成的影响
解决措施:
1、 在条件允许的情况下,进行调小冲次工作
2、 结合检泵时机换小泵、降冲次
3、 合理优化运行参数,尽量长冲程、慢冲次
4、 合理控制套压,改善泵的工作状况,提高抽油泵的工作效率
在油田开发过程中,低渗透、薄差油层的开发开采难度大。当前,油田已处于中、高含水阶段,产量递减,成本上升,经济效益变差,如何保持油田的高产、稳产,保证可持续发展是摆在我们面前的一大难题。目前,通过同步测试发现,我队正常生产井沉没度小于200m的油井数在逐渐增加,为了有效控制油田的生产成本,降低机采井运转负荷,延长检泵周期。提高经济效益,我们对抽油机井处于低沉没度工作状态下而造成的不利因素进行了分析,结合生产实际,采取相应措施,保证油井在合理沉没度区域正常生产。
1.我队沉没度分布现状以及负面影响
我队正常生产井119口,其中沉没度介于0—300m之间的井数达到18口,占统计井数的15.13%,平均泵效仅为37%。
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从泵效与沉没度关系曲线中可以看出,当沉没度小于100m时,泵效相对比较低。
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沉没度比较低所造成的负面影响:沉没度太低会导致系统效率偏低、泵效低、结蜡严重、杆管断脱井增加。
2.沉没度低造成的不利因素分析
2.1油井的沉没度较低造成的冲击载荷的影响
如果油井的沉没度低,泵在供液不足的状况下抽汲,在下冲程时,柱塞与液面产生的液击,会对泵产生不可忽视的冲击力,从示功图上看有明显的冲击波浪线。液体的冲击载荷与半径的关系很大,泵径越大冲击载荷越大.冲击载荷越大,在下行程时,下部杆柱的弯曲越容易形成,使得弯曲扭矩值越大;同时,液击使得杆管最大载荷与最小载荷的差值增大,因此螺旋扭矩也越大,这样杆、管断脱的可能性越大。
2.2油井的沉没度较低造成的摩擦载荷影响
油井在低沉没度的状态下连续工作,结蜡比较严重。油井结蜡点一般在中下部,而在下冲程时,因活塞受泵内液体的摩阻和下部杆柱在结蜡点的阻力作用而发生弯曲,使得弯曲扭矩值增大,加速了杆柱的螺旋扭曲。总之,由于螺旋扭矩的引导及多重因素的影响,使得杆柱在抽汲过程中不断的产生上扣与脱扣的过程,从而导致了抽油杆柱的最终脱扣。
2.3油井的沉没度较低对于杆、管偏磨的影响
抽油杆在运动时与油管接触而产生偏磨,这种磨损不仅伤害抽油杆接箍,同时也严重损坏油管。油井沉没度低,使得泵柱塞在运动过程中产生液击从而造成冲击载荷,当作用于油管下端的载荷超过油管的临界载荷时就会造成油管下部失去稳定性,产生螺旋弯曲变形,有可能造成抽油杆和弯曲的油管之间的磨擦接触而造成杆管偏磨.对沉没度较低的6口井进行测试,参数调整后,上载荷下降,下载荷上升,由于平均抽汲速度由1.1m/s降为0.7m/s,径向力也将大幅下降。另外,根据监测得出这6口井的平均沉没度上升了89.73m,在极大地增强了杆、管稳定性的同时,也提高了抽油泵的充满系数。
2.4杆管断脱受油井的沉没度因素影响及分析
统计我队2016-2017年因脱接器台肩磨平、凡尔罩断、杆断而检泵的井共17口,其中沉没度低于100米的有7口,占检泵总井数的45%。沉没度低是杆断的一个重要影响因素。分析原因有两条。原因一:实际生产过程中,由于抽油杆柱与油管柱都不是理想的刚性体,均存在弯曲变形。在垂直悬挂条件下,全井管柱的弯曲变形将使柱塞与泵筒之间难以保持轴向同心。因此,泵内柱塞在运动中,泵筒对柱塞的横向制约将导致泵筒带动油管柱径向摆动。油井沉没度小,油套环形空间内的液体就少,对油管的径向束缚力就小,油管的径向摆动就会相对剧烈,易引起杆、管断脱。
原因二:油管在抽油机抽吸过程中,除了受到管内液体的重力和摩擦力等交变载荷外,还受到油套环形空间液体的稳定浮力,这个浮力总是减小油管的载荷,有利于改善油管的受力条件,其表达式为:F浮=(P套+
ρ液gh)S底。其中h是沉没度。由上式可知,F浮随h的增加而增大。所以沉没度愈大,油管受到的浮力越大,越有利于减小油管的载荷,使油管的弹性形变变小。
3.抽油机井间抽制度的确定
对于很多沉没度长期处于100米以下的井,尤其是低产井,其供排关系已处于供不应排的状态,不适合全天候24小时生产,既不节能还损耗设备,无法达到高效生产,如果继续正常生产,由于供液不足会干磨泵,造成泵漏,所以要实施间抽制度。依据开井后沉没度的下降变化规律,选定出当沉没度下降到接近与50米左右的时侯,即为抽油机井的停抽时间。依据关井后液面的恢复规律,即平均沉没度在250米左右时,确定为抽油机井的启抽时间。
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间抽后平均日产液、日产油量稳定与间抽前比较日产液、日产油量略有上升,从节能效果上看非常明显。合理制定抽油机井间抽制度是改善低产低效井泵况,提高油井采油效率,降低能耗的一种有效方法。低沉没度井实施间抽制度后,改善了供排关系,使供液和排液能力更合理,挖掘了低效井生产能力。有效的延长了抽油泵的使用寿命和油井的检泵周期。
4.现场应用治理以及效果分析
对于沉没度低的井,泵况等情况都不好的情况下,泵容易干磨磨漏,泵抽不上来液,导致沉没度越来越高,那时已经是问题井较严重的表现了。等到那时就需要报问题井上作业了,就为时已晚了。我们要把工作做到前面,要预防这种情况出现,要采取一系列措施。本着“长冲程、慢冲次、先调参、后换泵,实在不行再间抽”的原则,我们挑选6口沉没度低,冲程、冲次比较高的油井进行措施调整,对措施后油井的产液、沉没度、泵效、耗电等参数进行分析、对比。发现调参后产液量上升,沉没度上升到正常水平,液面恢复,泵效提高,抽油机杆管运行更稳定。
调参措施效果表
5.结论及认识
5.1对沉没度低的抽油机井,降低其生产参数,在确保产液、产油稳定的同时,可以提高单井的泵效,降低单井日耗电量,提高系统效率,减少生产成本投入。
5.2调小生产参数的抽油机井,油管的受力状态得到改善,载荷比趋于合理,可以减少生产过程中杆管断脱的机率,从而确保油井正常生产,保证抽油时率。
5.3今后对于油井的调参应当结合杆管受力状态分析而确定。
5.4.对于沉没度低的抽油机井,下一步计划以“长冲程、慢冲次、先调参、后换泵,实在不行再间抽”的原则,及时进行治理。
参考文献:
[1]张兴海.《调小参数对低沉没度抽油机井的影响》.油气田地面工程2006年
[2]景玉梅.张瞳阳等.《抽油机井合理沉没度确定与治理实践》.大庆石油地质与开发.2006年
作者简介:刘佳,女,30岁,第三采油厂第四油矿。