虎狼峁作业区延长油井免修期措施效果分析

韩昭海，张海东，樊勇杰，彭刚，赵见平，王艳成

（中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川750006）

虎狼峁作业区延长油井免修期措施效果分析

韩昭海，张海东，樊勇杰，彭刚，赵见平，王艳成

（中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川750006）

在有杆泵采油系统中，抽管杆的偏磨、抽油泵故障及井筒环境日益恶化，不仅降低油杆的强度，造成抽油杆断裂，磨穿油管壁从而造成油管漏失，泵故障也随着井筒环境的恶化日益加剧。由于管杆偏磨、泵故障日趋严重造成作业频繁，免修期短，不仅对原油生产造成一定的影响，而且造成作业费用超支，经济效益差。造成井筒故障的有很多因素，为此，本区深入开展井筒健康管理，强化深井采油配套，加大新工艺新技术使用力度，井筒治理取得了新的成效。

管杆偏磨；泵故障；免修期

1 现状调查

1.1 地质概况

虎狼峁油田属特低渗油藏，具有低压、低渗、低产的“三低”特点，全区71%的油井为多层系同时开发，斜井占95%，斜井段平均井斜27°。

1.2 生产现状

截止2016年2月底，油井开井571口，单井日产液2.74 m3，日产油1.4 t，含水43.8%，平均冲程2.6 m，冲次3.8次，泵径30.53 mm，动液面1 521 m，沉没度62 m，泵效35.7%。

1.3 近两年油井维护性作业原因统计

截止11月底，开井数同比上升395口（590上升到985），检泵井次同比上升36井次（249上升到285），单井检泵频次下降0.01。其中管故障和泵故障作业井次上升，杆故障作业井次减少，主因：偏磨管破，泵阀刺漏，结垢、出砂导致卡泵。

2 影响油井免修期因素分析

2.1 抽油泵故障频繁

2.1.1 含水上升，结垢加剧，球座垢卡失灵随着含水上升，井筒结垢严重，沉降至球座位置，导致阀副结垢，失灵不出液。2016年共出现7井次，同期对比含水上升68.4%，平均运行周期301 d。

2.1.2 固定总成端面刺漏固定总成下接头与阀座不能完全压实密封，稍有间隙即出现过流、腐蚀，导致刺漏，2016年1月～11月发生5井次。

2.1.3 阀副材质不合格易腐蚀刺漏因管式泵阀副质量问题，短期内阀副刺漏，2016年1月～11月发生14次。其中2016年项目组投产井固漏3井次，材质差，均为普通不锈钢阀副，平均使用周期仅117 d。

2.1.428 mm柱塞双公接头易断裂游动凡尔罩与活塞连接双公接头螺纹，壁太薄，仅有2.5 mm，2016年断裂9次，平均周期436 d，山东威马管式泵问题居多（见表1）。

2.2 管杆偏磨严重

作业区油管服役期3年以下为主，占50%，有3%的油管服役期超过8年，1月～11月管故障作业100井次，以管杆偏磨导致的丝扣磨穿、管体破为主，相对去年同期增加24井次。

2.2.1 杆柱组合不合理导致油管频繁破裂2016年1月～11月，共有5口井因管柱组合不合理而导致油管偏磨，主要是底部加重杆数量使用不规范（数量过少），导致活塞在下冲程过程中抽油杆弯曲偏磨。

2.2.2 低沉没度是油管杆偏磨的另一重要原因油井平均沉没度仅有62 m，井底流压低，泵筒充满程度差，供液不足严重，杆柱下行时活塞撞击液面，出现“液击”现象，导致杆柱弯曲产生偏磨。1月～11月此类原因油管破发生7井次，平均沉没度只有31.9 m，与上次检泵相比沉没度平均下降36.8 m（见表2）。

2.2.3 高含水加剧管杆偏磨1月～11月油管破共计100井次，其中有32口井含水上升导致偏磨加剧，统计10口井同期相比平均含水上升18.99%，占管破总井数的32%，平均磨损周期332 d（见表3）。

2.3 井下附件问题突出（泄油器）

泄油器厂家更换频繁，标准不一，难以规范，质量问题突出。2016年作业区所使用的泄油器已连续更换4家（江汉兴亚、盐城开明、盐城新永佳、庆阳洲阳），都存在不同的质量问题。

表1 2016年1月～11月抽油泵柱塞双公接头断裂统计

表2 2016年1月～11月低沉没度导致偏磨漏失井统计

3 延长油井免修期技术应用

3.1 深井泵综合治理对策

3.1.1 合金阀副推广使用2016年1月～11月共使用合金阀副89套（碳化钛球+碳化钨座），使用后未发现合金球座出现腐蚀、刺漏现象。2017年作业区将加大合金阀副的资金投入，提高阀副的耐腐蚀、耐磨性，减少固漏井次。3.1.2使用双固定球座，降低油井漏失故障率2016年1月～11月共使用23套，使用后平均检泵周期延长251 d（截止11月30日）。建议2017年针对固漏频繁的井，合理使用双固定球座（见表4）。

3.1.3 Φ28活塞双公接头易断裂游动凡尔罩与活塞连接的双公接头螺纹，壁太薄，仅有2.5 mm，2015年断裂8次，平均周期335 d，山东威马、山东寿光管式泵均出现此类问题（见表5）。

通过与深井泵厂家沟通，对活塞双公接头处的工艺参数和材质都进行了改进，增强双公接头处的强度。

具体改进方案如下：（1）游动凡尔接头内孔直径由Φ13更改为Φ11（退刀槽处壁厚由3.4 mm增加到4.4 mm），符合API标准阀座内孔直径（Φ11.68±1.27）的要求；（2）材质由316更改为强度高的3Cr13材质；（3）材质硬度由56-62HRA变为62-65HRA，标准屈服强度由245 MPa增强为630 MPa（见图1）。

使用改进后的活塞双公接头，活塞断较去年同期减少5井次，节约井下费用5.8万元。

3.1.4 活塞进油堵头工艺改进2015年使用活塞进油堵头存在以下问题：（1）端面厚度不一，2 mm～3 mm均有；（2）端面不光滑不平整，甚至无明显端面，因此极易造成游动球座压紧不实而导致端面刺漏，而造成游动凡尔失灵、漏失。2015年因进油堵头刺漏而导致检泵共计12井次，平均检泵周期仅有213 d。

表3 2016年1月～11月含水升高导致油管偏磨漏失井统计

表4 双固定球座使用效果

图1 活塞双公接头改进示意图

表5 2015年月活塞双公接头故障统计

表5 2015年月活塞双公接头故障统计（续表）

2016年通过对活塞进油堵头进行改进，增加了进油堵头壁厚，由2.5 mm上升到3.5 mm，对堵头端面进行光滑处理，保证压紧力平衡，密封性可靠，平均检泵周期延长至275 d（截止2016年11月底），再未出现此类故障，大大延长了作业区的检泵周期。

3.2 管杆偏磨故障治理对策

3.2.1 优化杆柱组合应用油井分析专家系统，并结合现场井筒状况，对杆柱组合进行优化，2016年杆柱组合优化共47井次，泵上Φ22抽油杆从30根增加到40根，平均检泵周期延长139 d，下步结合井筒动态检泵时持续调整。

通过使用小直径的抽油杆降低抽油杆自身的质量，增加了管杆之间的缝隙，降低了摩擦的几率，减少上行时的摩擦力。2016年通过调整了23口井的杆柱组合，平均检泵周期增加了182 d。

3.2.2 使用内衬油管延缓磨损周期针对磨损周期较短、管破频繁的井，2011年开始使用内衬油管，至今共计使用43.5 km（231口井），平均检泵周期从342 d上升到584 d，延长242 d。通过总结分析偏磨规律，制定出适合作业区内衬油管的使用规范，提高内衬油管的使用效果，2016年未出现偏磨上移现象。

3.2.3 优化油管更换方案虎狼峁作业区2009-2015年管故障井次不断上升，2016年1月～11月达到100井次，占总检泵井次的25%以上，形势更加严峻，油管故障成为急需治理的问题。通过制定“油管优化更换方案”，采取“新油管整井更换，旧油管零星更换”的方式，逐步改善油管服役现状，使管故障井次逐年下降，井筒治理向好的趋势发展。

（1）依据“单井产油量、油管破损频次、油管服役年限”三项条件对油井筛选分类，2017年计划对26.2 km（15口井）油管进行整井更换，更换下的油管按照80%的完好率测算，约20 km旧油管用于零星使用。

（2）依据单井产油量及油管服役年限，在2017年对产油量高于3 t的油井进行分类，检泵时根据油管现状进行整井更换新油管。

（3）现场对整井更换起出的油管刺洗初步筛选：完好的旧油管统一回收至作业区料点存放，由作业区专业技术人员监督挑选，用于产油量1 t以下油井检泵时零星更换。

3.3 做好日常管理工作，为井筒“健身”

3.3.1 依据四项情况落实查看井筒是否清洁、检查尾管是否沉砂、翻阅记录查看历史描述情况、探砂面确定砂面位置，及时安排冲砂洗井净化井筒。2016年1月～11月检泵过程中累计冲砂29井次，有效提高了井筒的清洁度。

3.3.2 清防蜡，使井筒轻松运行作业区“分液量、分区域、分井况”规划油井加药差异化管理，最大限度提升油井井筒“健康”程度。

（1）按照每口井的结蜡特点实行“一井一策”的加药制度；

（2）井站建立药品库存，便于月度核实药品消耗；

（3）通过站控视频录像检查加药，通过考核督促落实；

（4）油井热洗分级管理。

全区油井热洗执行分类管理，从技术室到井区，做到“选井-实施-监督-评价”一体化管理。1月～11月热洗402井次，平均载荷由56.4 kN下降到53.9 kN，平均电流由23.6 A下降到22.1 A。

4 效果评价

4.1 检泵周期逐年延长，作业质量稳步提升

单井检泵井次持续降低，从2010年0.95次/井·年下降到目前的0.50次/井·年，井下作业一次成功率保持100%，频繁上修井由去年的12口减少到今年的8口。

4.2 单井维护成本持续减少

结合“四费合一”井筒管理理念，通过优化费用投入，单井维护成本持续降低，与2015年同期相比单井维护成本减少0.04万元/井。

TE933.2

A

1673-5285（2017）01-0089-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.01.025

2016－11-19

韩昭海（1986-），2009年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，现为虎狼峁作业区技术员。