刘平 刘明
摘要:从机采井的角度讲,沉没度是一项十分关键的生产参数。如果所选沉没度科学合理,不仅可以提升泵的工作效率,节省能源,还能大幅减轻偏磨。油田开发已经进入高含水开发后期,泵挂持续加深,由于受到砂石、含水上升以及油稠等因素的影响,躺井率升高,对油井作业周期造成不同程度影响。为提升采油效率,对各项影响因素深入分析,深入分析判断抽油杆挠度对偏磨的影响,强化管理工作,延长检泵周期确保油井稳定生产。
关键词:油井;低产油井;偏磨原因;检泵周期;稳定生产
油田开发已经进入后期,泵挂持续加深,由于受到砂石、水分以及油稠等因素的影响,使得漏失情况不断加重,躺井率升高,对油井作业周期造成了不同程度的影响。针对低产采油井,对造成检泵周期缩短的主要原因进行分析,并从三个方面对有效延长检泵周期的对策进行阐述介绍,旨在为实现采油井稳定生产的目标提供可靠参考。
1低产采油井偏磨原因分析
1.1井深轨迹对偏磨造成的影响
从常规直井角度讲,井偏角度不得超过3。钻井时进行重复纠偏,但井底处的位置依然与靶心存在一定距离。在井深达到1500m时,其井底位置会与靶心存在约7.5m距离[1]。因此,常规直井很难做到和地面完全垂直,必然会存在一定斜角。由于井筒的垂直度较低,油管的上端和油管挂直接相连,在其自身重力的不断作用下,油管会出现一定的弯曲,这也就是自然弯曲现象。与此同时,由于钻井过程中会存在一定方位角,而且会受到压力不均衡因素的实际影响,导致井眼的轨迹出现变形的现象,所以油杆和油管会出现若干个接触点,进而造成杆管偏磨。伴随斜角的不断增大,井深轨迹变形也随之变大,油管弯曲程度加重,杆管偏磨也会因此受到一定影响。
1.2油管坐封对偏磨造成的影响
主力单元已经正式进入开发后期,相同油井的开采层位逐渐变多,所以开采过程中需要运用封隔器。在运用封隔器进行坐封的过程中,需要设定坐封力。坐封力通常作用于油管,油管在受到一定坐封力后会出现弯曲现象。随着坐封力的不断增加,油管弯曲程度逐渐加剧,使得杆管偏磨越发严重。
1.3含水率对偏磨造成的影响
首先,如果含水率较高,会提升混合液的密度,增大悬点载荷;其次,泵机出口侧压力变大,会使抽油杆底端受到的压力变大,提升了失稳弯曲力,加剧钢管变形,进而加剧了偏磨的现象。除此之外,在大幅提升含水量的过程中,也会增加化学物质的实际含量,使得油杆和油管之间发生一系列的化学反应,使金属物质遭到不同程度的腐蚀,导致油杆因腐蚀严重而失去效用,最终进一步加剧了偏磨现象。
2 抽油杆挠度计算及偏磨判断方法
由于作用在抽油杆上的横向力会使其产生挠度,当挠度大到一定程度时就会引起偏磨,所以抽油杆挠度的计算是判断是否发生偏磨的关键. 定向井抽油杆可以简化为图1所示的均布载荷和轴向压力共同作用下的简支梁。
3延长低产采油井检泵周期的有效措施
抽油杆在受到流体阻力和惯性力等纵向力作用的同时,还会受到重力分力和径向力等橫向力的作用;横向力的存在会增大抽油杆的挠度,导致杆管偏磨加重;偏磨还会增加杆、管之间的磨擦阻力,造成能耗增加,抽油井系统效率降低。所以防止直井杆管偏磨的有效措施是全井扶正,即在抽油杆接箍处安装扶正器。而大斜度段中抽油杆在受到采出液茹弹性引起的径向力之外,还要受到重力横向分力的作用,其最大挠度要远比聚驱直井的大。因此,应在大斜度段采取措施,减小最大挠度和纵横弯曲梁的跨度,即在全井扶正的基础上采取扶正器二次加密的技术措施。这是因为抽油杆的挠度与抽油杆跨度的4次方成正比,加装1个扶正器后挠度减小到原来挠度的1/16,加装2个扶正器后可将挠度减小为原来的1/810加装扶正器在减小抽油杆挠度预防偏磨的同时,会带来抽油机负载和生产成本增加等影响。
3.1合理选取生产参数
首先必须给予抽油机平衡足够的重视,确保其运行稳定性,消除其发生疲劳断脱的可能;其次严格按照生产需求选取适宜的参数类型,通常情况下,采取“长冲程、短冲次”的模式,对供排关系进行有效的协调,起到提升泵充满系数的作用,从而确保采油井稳定生产[2]。
3.2科学确定沉没度
从机采井的角度讲,沉没度是一项十分关键的生产参数。如果所选沉没度科学合理,不仅可以提升泵的工作效率,节省能源,还能大幅减轻偏磨。但若沉没度较小,会降低井底的流压,使得液体的进泵能力减弱,进而造成供液不足等问题。由此可见,在实际工作中必须根据油井的实际情况,科学确定沉没度,确保泵效满足实际需求。
3.3积极运用防偏工具
积极使用防偏工具可有效延长检泵周期,比如在抽油杆的底端加设加重杆,可起到下移中性点的作用,此时杆的弯曲程度明显减小,可对偏磨现象进行有效的缓解。此外,对抽油杆的材质进行适当的改善,还能提升油杆的强度,提高耐磨性与抗腐蚀性。对于已经存在偏磨的油井,可选用磁性防卡器、抗磨副等工具进行改善处理。在下放安装防偏工具时应注意位置的选取,一般情况下,在防偏效果上,连续杆要远好于普通杆,在实际工作中应予以
足够重视。
参考文献:
[1]张红.抽油机井检泵周期与杆柱寿命的可靠性预测方法[D]. 燕山大学 2012