付亚荣 王爱芳 赵学慧 赵妤蕾 许旭华 刘俊啸 郭简
(1.中国石油华北油田第五采油厂;2.中国石油渤海钻探公司井下作业分公司;3.中国石油华北油田第四采油厂;4.中国石油华北油田煤层气勘探开发指挥部)
20 世纪90年代中后期,内衬油管在国外部分油田已开始推广应用。据国外文献报道,应用内衬油管后,与油管、抽油杆磨损和腐蚀相关的无故障平均运行时间大约增加了400%[1-2]。随后,国内油田的普遍应用也证明了这一点[3-8]。对于大斜度油井,技术人员采用内衬油管配套双向接箍也取得了满意的效果[9-10]。油井到了中高含水期,伴随着采出液的腐蚀,配套了内衬油管与防腐抽油杆[11-12],但如何解决杆管的腐蚀、结垢及偏磨,已成为技术人员亟待解决的问题。近2年,刘兴仁[13]提出了耐磨防腐内衬隔热油管配套外裹抽油杆解决油井油管、抽油杆的腐蚀、结垢、偏磨的新思路,尽管还存在认识和成本的差异,但取得了现场6 口油井试验的应用效果。
耐磨防腐内衬隔热油管就是在油管内固定嵌装3.5 mm 由热塑性高密度聚乙烯复合材料或超高分子量聚乙烯复合材料组成的内管,并在油管和内管之间固定嵌装一层3 mm 气凝胶纳米超级绝热毡隔热保温材料构成隔热管。有效地减少井下原油从井底流动到井口的自然热量损失,提高了原油井口温度,解决了油管的内腐蚀和杆管偏磨问题,降低了抽油机井杆管之间的摩擦阻力,进而降低抽油机载荷并达到节电效果。
外裹抽油杆就是在普通抽油杆的外面外裹2.5~3.0 mm 的热塑性高密度聚乙烯复合材料或超高分子量聚乙烯复合材料,具有耐磨损、耐腐蚀、摩擦因数低,绝缘性能好,流体阻力小等特点。
延长油井检泵周期是油井管理中的关键环节,对稳定单井产量十分重要。据统计[14-16],各油田因管杆腐蚀、结垢、偏磨造成的检泵工作量占总工作量的30%左右,油井腐蚀、结垢、偏磨是延长油井检泵周期的“瓶颈”;虽然内衬油管协同外裹抽油杆治理油井腐蚀、结垢、偏磨具有很好的效果,但比普通管杆价格高,因此,在选井时需要考虑:油井造斜点在300~500 m;方位角变化大于180°;全角变化率大于5%;井斜角大于30°;泵挂深度小于2000 m,油井采出液腐蚀、结垢严重。
从2014年3月开始,先后在6 口井上进行了此技术的现场试验。应用后油井平均检泵周期延长320.83 天,抽油机悬点最大负荷平均下降11.08 kN,最小负荷平均上升5.1 kN,年节省缓蚀阻垢剂13.687 5 t,节约费用19.847 1 万元,平均日节电34.17 kWh,年节约电费5.200 3 万元(表1、表2、表3)。
典型井例1:晋X-2 井,日产液33 m3,含水90.5%,原油凝固点38 ℃;胶质沥青质13.9%;含蜡39.23%;50 ℃黏度23.5 mPa·s;析蜡点46 ℃,10 天缓蚀阻垢剂75 kg,检泵周期89 天。应用后,井口温度由28 ℃上升至43 ℃,抽油机悬点最大负荷下降6.3 kN,最小负荷上升2.6 kN,年节省缓蚀阻垢剂2.737 5 t,节约费用3.969 4 万元;日节电45 kWh,年节约电费1.141 5 万元;油井免修期已达309 天,并仍在延续。
表1 6 口试验油井检泵周期和井口温度变化情况
1)内衬油管配套外裹抽油杆能有效地减少井下原油从井底流动到井口的自然热量损失,提高原油井口温度,解决油管的内腐蚀和杆管偏磨,降低抽油机井杆管之间的摩擦阻力,降低抽油机载荷并达到节电效果。
2)内衬油管配套外裹抽油杆一次投资比普通杆管高,在使用时需要考虑油井自身情况,才能达到最好的综合效益。
表2 6 口试验油井试验前后数据比对
表3 6 口试验油井试验前后经济效益情况
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