笔架岭油田地理位置位于辽宁省盘山县境内, 由浅海、海滩和陆滩三部分组成。区域构造位于辽河滩海西部凹陷、葫芦岛凸起的倾没部位, 是辽河油田滩海最早开展油气勘探、最早获工业油气流的地区, 采用海油陆采的开采方式, 主要含油层系为下第三系沙河街组二段-东营组二段, 投产以来一直依靠天然能量开发。目前日产液240 吨, 日产油140 吨。本文从影响油井检泵周期的主要因素入手、对几年来配套技术进行了系统总结和剖析, 并对其适应性作了评价, 同时提出了下步的攻关方向。
1 检泵原因分析
影响检泵周期的因素是多种多样的, 既有地下因素, 也有地面因素;既有技术因素, 也有管理因素。任何一个环节出了问题都势必造成检泵作业, 近年来引起笔架岭油田检泵的主要原因是深井泵故障、杆柱断脱及管柱漏失三大部分。由于油井井眼轨迹复杂, 且具有大井斜、大位移特点, 导致油井偏磨严重, 历经多年生产, 油井出砂、含水及腐蚀等情况加剧, 是导致油井频繁检泵的原因。油井检泵原因统计可以看出影响检泵的最主要原因就是管杆偏磨损坏、泵凡尔漏失及卡泵。可以看出影响检泵的最主要原因就是管杆偏磨损坏、泵凡尔漏失及卡泵。
1.1 抽油杆偏磨
笔架岭油田油井多为大斜度井, 井眼轨迹呈空间弯曲延伸状态, 重力作用使抽油杆“躺”在其中, 往复抽汲过程中, 抽油杆必然与油管发生偏磨。眼轨迹主要是直井段-增斜段-降斜段, 进入油层的井斜角一般25-45o之间, 出现了拐点, 甚至出现了严重的“狗腿”, 生产时抽油杆的受力状况变得非常复杂, 抽油杆柱在定向井中承受循环应力, 弯曲应力和旋转扭矩的工况远远大于直井, 下冲程时, 油管处于拉伸状态, 而抽油杆在中和点以下的部位受压弯曲, 与油管发生偏磨, 上冲程时, 抽油杆处于拉伸状态, 而油管在中和点以下的部位受压弯曲, 与抽油杆发生偏磨。现场调查表明斜井杆柱故障率是直井杆柱故障率的3.4 倍。当产出液含水达到74%, 产出液会由油包水型转换为水包油型。管杆壁直接与产出水接触, 失去原油润滑作用使偏磨加剧。产出液中含腐蚀介质, Cl-、HCO3-等腐蚀介质会优选腐蚀管杆磨损处, 使管杆表面更粗糙, 使偏磨加剧。
1.2 泵凡尔漏失
导致泵凡尔漏失的原因有三点: (1) 高压喷射作用:凡尔球开启时, 流体产生高压喷射作用, 对凡尔座造成机械磨损, 油井出砂会加剧凡尔座的磨损程度; (2) 偏磨作用:大斜度井中, 凡尔球受重力作用偏击凡尔座, 导致凡尔座偏磨严重; (3) 腐蚀作用:流体含有Cl-、HCO3-1等腐蚀介质, 会腐蚀凡尔本体, 从而加剧凡尔磨损。
1.3 卡泵
偏磨产生的残余铁屑掉入深井泵中会引起铁屑卡泵, 其它异物掉入泵中也可能引起卡泵。开发后期高含水阶段, 出砂严重会使泵筒与柱塞之间的摩擦由湿磨向半干磨转化, 半干磨容易致使砂粒滞留或堆积于泵筒与柱塞间隙中, 从而导致砂卡检泵。当油井结拉蜡严重的时候会出现蜡卡现象。
2 延长油井检泵周期工艺技术
2.1 应用滑动式扶正器
滑动式扶正器采用了固体润滑技术, 它利用物理化学作用将固体润滑济附着在扶正器表面, 使相互摩擦的接触面上出现一层固体润滑保护膜, 在接触摩擦过程中, 使摩擦只发生在固体润滑保护膜内, 有效避免管杆磨损。
2.2 应用内涂层油管
内涂层油管防偏磨技术是一种油管表面处理技术, 它采用具有超强防腐耐磨效果的碳锆合金粉末涂层, 在高温条件下对油管内表面进行涂敷。这种油管在油井应用中, 能起到了很好的防腐防磨作用。
2.3 应用柔性金属泵
柔性金属泵在抽油泵柱塞整体结构上用多级密封结构取代游动阀组, 单级密封单元采用薄壁短柱塞, 各级之间相互独立, 并强开强闭, 提高泵效的同时, 也能有效延长抽油泵的使用寿命, 从而延长油井检泵周期, 适用于出砂情况较严重的大斜度井。柔性金属泵的特点有: 取消游动凡尔, 避免游动凡尔漏失问题; 采用薄壁短柱塞, 泵筒与柱塞间为弹性间隙, 能有效避免砂卡且能减小泵筒与柱塞的磨损; 固定凡尔表面具有抗腐抗冲击涂层, 能有效抵挡高压液流的冲击作用, 延长凡尔寿命; 具有强启闭作用, 避免球阀启闭不规则问题, 减小流体高压冲击作用; 具有柱塞旋转器, 使柱塞在抽汲过程中自动旋转, 减小柱塞与泵筒偏磨程度.
2.4 多功能磁流体排砂泵
上冲程时, 上刮砂器可将泵筒内壁附近的砂粒刮落于柱塞螺旋槽内, 消除柱塞与泵筒之间由于砂粒的压实作用形成的硬性挤压摩擦力, 刮下的砂粒等杂物可通过螺旋槽底的导砂孔排入柱塞内腔, 从而避免砂粒淤积。下冲程时, 不仅下刮砂器具有刮砂功能, 而且从上刮砂器排出的液流通过螺旋槽后产生螺旋流, 降低了泵筒附近滞流的发生, 改善整个液流携带砂子的能力, 使大部上冲程时, 上刮砂器。
2.5 清防蜡技术的应用
2.5.1 加药制度摸索
通过CX-1.CX-2, CX-3, CJ-2, CJ-3 等几种清蜡剂的现场应用、筛选, 总结CJ-3 是最有效的清蜡剂, 到目前CJ-3 液体清蜡剂在笔架岭油田得到广泛应用, 效果明显。
2.5.2 温控短路热洗阀技术
温控短路热洗清蜡技术是常规热洗清蜡技术的发展和完善, 该工艺采用温控热洗阀和温控封隔器配套将油井结蜡段和非结蜡段分开, 热洗时, 热液从环套注入, 当温度达到设定值时, 温控封隔器膨胀密封油套环空, 热洗阀打开, 热液进入结蜡段, 形成短路循环, 集中对结蜡段进行热洗, 因此能提高热洗效率和效果。
3 结语
通过应用延长油井检泵周期工艺, 油井检泵周期大大延长, 以架岭607为例, 应用延长油井检泵周期工艺后架岭607井930天没有实施作业, 应用效果十分明显。注塑杆、滑动式扶正器、内涂层油管、柔性金属泵、磁流体排砂泵以及清防蜡技术的应用都能在很大程度上缓解杆管偏磨问题及深井泵故障问题, 有效延长油井检泵周期, 建议在笔架岭油田进一步推广使用。
摘要：本文从影响油井检泵周期的主要因素入手、对几年来配套技术进行了系统总结和剖析, 通过细致分析, 有针对性地研究改进措施和配套技术, 达到延长油井检泵周期的目的。
关键词：延长油井检泵周期,笔架岭油田,应用
参考文献
[1] 田晶蒙.冀东油田油井延长检泵周期工艺技术探索[J].内江科技.2012年3月.