冯国栋
中国石化中原油田采油气工程服务中心，山东 莘县 252429
摘要：文卫采油厂文明寨油田是一个典型的中高渗透极复杂断块油田，文明寨油田现有油井238口，开井183口。统计2019年平均躺井率3.3%，导致躺井主要原因之一是部分井狗腿度大，导致管杆偏磨。针对文明寨油田偏磨躺井原因进行了详细分析，提出并推广应用了一系列配套技术，进行了相应的技术创新，躺井比例大幅降低，控躺水平明显提高。
关键词：腐蚀 配套技术 控躺治理
1.基本概况
文卫采油厂文明寨油田是一个典型的中高渗透极复杂断块油田，文明寨油田现有油井238口，开井183口。统计2019年平均躺井率3.3%，导致躺井主要原因是部分井狗腿度大，导致管杆偏磨。
为了减轻躺井对原油生产影响，2020年开展了《文明寨油田防偏控躺技术研究与应用》项目， 截止2020年12月，共推广应用抽油杆注塑尼龙扶正器、防偏磨节箍等防偏工艺35井次，平均泵效上升3.8个百分点；躺井数由2019年的81井次下降至2020年74井次；平均检泵期达到395天，正常开井免修期684天。躺井率由3.3%下降至2.7%，下降0.6个百分点。
2.防腐控躺工艺技术
2.1存在问题
（1）井况复杂，现有防偏技术无法满足生产需要。随着开发的需要，文明寨油田大斜度井（定向井）、侧钻井、卡封井、4吋套井的比例不断增加，杆管的工作状况复杂。
（2）理论基础与现场情况结合不够，部分井防偏针对性不强。
2.2治理思路
每口偏磨井都深入分析偏磨原因，做到“躺井落实-室内分析-现场查看-室内再分析-调整配套”。
2.3防腐控躺工艺技术研究与应用
2.3.1应用统计学认识偏磨规律
2.3.1.1井眼轨迹对偏磨的影响
a井斜角大小对偏磨的影响
对200口井按不同井斜角范围进行统计，并计算不同井斜角范围内偏磨井数占油井数的比例，统计结果显示显示随着井斜角的增加，因偏磨而检泵井数占该井斜角范围内检泵井数的比例也逐步增加，说明随着井斜的增大，油井发生偏磨的几率逐步增加。分析原因主要是由于随着井斜角的增大，抽油杆的重力在抽油杆法线上的分力也增大，造成抽油杆与油管的正压力增大，在同样的摩阻系数下，摩擦力增大，因而偏磨也相对严重一些。
b全角变化率大小对偏磨的影响
通过分析：在98口偏磨严重检泵井中有39口井全角变化率较大的区域出现偏磨现象，占总井数的39.8％，说明全角变化率是影响油井偏磨的一个重要参数。通过统计98 口井的偏磨情况，发现27口井偏磨段的平均全角变化率为1.31。
2.3.1.2杆管受力运动失稳弯曲
抽油杆上的作用力是抽油机的运动参数、下泵深度、杆柱组合和油井液体物性等的综合反映，它直接影响着抽油杆中和点(应力零点)的位置，当受向上的力大时，中和点的位置靠上，抽油杆在下冲程过程中发生弯曲变形的概率就大，造成管杆磨损的概率就大。
而抽油杆的运动失稳弯曲总是产生于下行过程。下冲程时，中和点以上的抽油杆处于拉伸状态，中和点以下的抽油杆受压发生弯曲。由于抽油杆弯曲，使得抽油杆与油管发生偏磨。如果油井结蜡、油稠等问题都会造成抽油杆下行阻力增大，促使抽油杆失稳弯曲，最终导致杆管偏磨现象的发生。如果油井出砂，会加重偏磨现象。
2.3.1.3油管弯曲的影响
目前的卡封生产井普遍采用Y221封隔器进行卡封生产，封隔器上提正转管柱下放压缩座封，人为导致油管弯曲变形。
据统计，油管因Y221封隔器卡封失稳弯曲造成的偏磨主要集中在泵上300米范围内。
2.3.1.4抽油杆的杆柱组合影响
从刚度角度、抽油杆柱力学和抽油杆柱轴向力分布可以看出，抽油杆直径越小，越容易弯曲；抽油杆直径越大，越不容易弯曲。但受油管尺寸和产液量的制约，抽油杆直径不能过大，这就要有合适的组合，以防止变形。由于不同的抽油杆组合使抽油杆的变形长度不同。很明显，当抽油杆直径大、下行阻力小，则变形跨度的长度增加，抽油杆变形的次数就减少，则管杆磨损的几率就小。
2.3.1.5油井生产参数的影响
抽油机正常工作时，抽油杆在上、下冲程过程中的受力情况是不同的。上冲程时，泵上液柱载荷作用在抽油杆上，抽油杆受拉，整个杆柱基本呈直线状态。下冲程时，抽油杆主要受二个方向的力，一个是自身向下的重力，另一个是向上的力，这个向上的力取决于井下工况的多种因素，其中油井生产参数中的冲次越高、产生的阻力就越大，偏磨的部位就越多，同时偏磨的次数增多，加快磨损。
2.3.2有针对性地进行防偏配套
2.3.2.1降低冲次
针对文明寨偏磨严重井应用用9.8m长冲程抽油机1井次，单井平均冲程由以前的4.8m增加到目前的6.6m，冲次由3.5次下调到2.7次，免修期延长105天。
2020年，对文明寨油田共实施下调冲次35井次，平均冲次由4.2次/min下调到3.3次/min，平均单井日产油维持基本不变，平均泵效上升3.8个百分点。
2.3.2.2应用丢手管柱，减轻卡封对偏磨影响
因常规的Y221卡封生产管柱压缩弯曲变形严重，同时因卡封堵塞了缓蚀剂通道导致无法加药，造成人为因素偏磨腐蚀躺井。针对此问题，文明寨油田只要井况特点符合下丢手管柱井都下双封丢手管柱。2020年新增丢手井7口。
2.3.2.3应用扶正器、双保节箍、内衬管等技术减轻偏磨影响
根据理论偏磨井段结合现场起出管柱实际，在偏磨井段配套应用扶正器、双保节箍、内衬管等工艺技术，减轻偏磨影响，延长免修期。
针对4吋套井设计6分杆专用扶正器，最大外径为46mm，解决4吋套井6分杆无法加扶正器问题，同时采用“十”字型设计和螺旋设计，避免因过流通道小造成液体阻力增大和摩擦阻力大造成扶正器松脱问题；针对泵附近管杆偏磨井，设计25mm专用加重杆，节箍缩小为51mm，减轻管杆偏磨。2020年应用小直径扶正器5井次,25mm专用加重杆7井次。
3.现场应用情况
3.1现场应用情况
2020年，防偏配套技术累计应用35井次，平均泵效上升3.8个百分点；新增丢手井3口；应用小直径扶正器5井次,25mm专用加重杆7井次。
实施后，2020年躺井74井次，躺井率2.7%，比2019年下降0.6个百分点，免修期延长103天，达到局先进水平。
3.2经济效益分析
投入：小直径扶正器3500只：6.4万元；
25mm、30mm 专用加重杆4400米：13.2万元；
新增丢手管柱7口；工具费用16.8万元；
合计投入：36.4万元。
产出： 全年减少维护作业井4口，效益28万元
全年减少作业占产及躺井恢复占产150吨，计算效益34.5万元
合计产出：62.5万元
投入产出比：1:1.7
4.结论与认识
4.1偏磨与腐蚀、其他因素相互影响，加剧躺井，解决偏磨问题，适当配套其它治理措施控躺效果突出。
4.2加大躺井因素机理研究和统计规律研究，结合现场实际情况配套，并有针对性改进和创新治躺工艺技术是治躺有效手段。
4.3偏磨配套工具的应用，可有效减少偏磨导致的躺井，可满足油田降本增效的要求。
参考文献：
1. 浅析油井杆管防砂偏磨措施及应用 2019年《石化技术》
2.抽油杆全井段防偏磨技术的研究与应用 2019年《现代工业经济与信息化》