抽油井维护性作业井的原因分析及治理对策

刘金凤 潘嵩

【摘 要】随着油田开发的深入，滨博采油管理区油井已经进入了开发中后期。由于地层变化，井下液体性质的变化，井身结构的损坏等因素日趋复杂，致使油井生产管理难度增大，维护性作业井次居高不下，本文对抽油杆、泵失效的原因进行了分析，提出相应的对策，从而降低维护性作业井次，提高采油时率。

【关键词】抽油井;维护性作业;采油时率

抽油井维护性作业是油田生产过程中，为了确保原油生产稳产、高产，对油水井井下管柱、井筒或油层等所采取的一种维护及修复手段，其在历年总作业工作量中均占有较大的比重。近几年来，随着上产难度的加大、开发中后期油水井井况的恶化，作业成本大幅削减，对作业成本的控制要求迫在眉睫。降低作业工作量中占较大比重的维护性作业井次，尤其是降低油井维护性作业井次是控制作业成本的重要举措之一。

1、抽油井维护性作业井的原因分析

导致维护性作业井产生的原因主要有：油管失效、抽油杆失效，抽油泵失效、井下工具失效、油井结蜡、结盐、出砂等造成油井蜡卡、盐卡、砂卡等几个方面。

1.1油管失效的原因分析

（1）油井腐蚀影响。根据水质分析，高含水油井井筒中含CL—、游离CO2、S2—等腐蚀性介质，它们对井内油管腐蚀性较强，油管长期处于恶劣环境中而造成漏失。

（2）油井偏磨影响。井筒套管、抽油杆、油管变形是引起系统偏磨的根本原因。

①油井套管变形。在钻井过程中井筒本身并非完全是直井段，每一口井都存在着拐点。井筒本身由于长期受地壳变动的作用，会使原有的固井强度不同程度的受损，导致在井筒的薄弱部位引起套管变形而出现新的拐点，使井筒段出现立体“S”形结构。

②井筒生产管柱出现的变形。A井筒本身存在的不规则变形曲线，使管柱随弯就弯而变形;B采油生产过程中，受抽油机往复载荷和液柱的压力变化产生的变形;C作业时，野蛮起吊，人为造成的单根油管变形，使局部产生变形拐点。

③抽油杆柱产生的变形。抽油杆属于采油系统柔性最强的杆柱，它是极易变形的配套部件，在生产过程中杆柱的变形由以下几方面引起的：A受到管柱变形而出现的被动变形;B杆柱往复运动中，受到拉压载荷的变化会引起杆柱系统产生随机或不规则的变形;C杆柱与井口装置对中偏差较大，致使杆柱偏離油管中心而靠向油管内表面出现局部磨损。

1.2油管质量影响

主要表现在试压油管方面，目前油管厂试压标准已达到20MPa。而在井筒内油管受力是多方面的，比较复杂。尤其是垂直方向的拉力，对丝扣的密封性影响较大。目前部分井下在用的油管丝扣磨损严重，造成油管公扣和接箍母扣之间存在缝隙，虽然施工时使用了丝扣胶密封胶，但在每天上万次的交变载荷，在高速动载荷的冲击作用下油管发生疲劳破坏，使油管结构丧失正常工作能力，油管丝扣的牙塑变形会使丝扣的咬合出现缝隙，使油管丝扣渗水，最终导致油管漏失。

1.3不合理工作制度的影响

为了保证和提高产量，生产参数往往是长冲程高冲次，但在增加产量的同时，较高的冲次加剧失稳弯曲变形和横弯曲变形偏磨的频率及偏磨的严重性，从而导致管漏。

2、抽油杆、泵失效导致维护作业的原因分析

2.1抽油杆失效

（1）使用过程中金属疲劳破坏、腐蚀疲劳导致抽油杆断裂。抽油杆偏磨及砂、蜡、盐卡等非正常原因造成抽油杆杆身负荷过大而拉断。（2）抽油杆脱扣。使用过程中因抽吸震动等原因造成逐渐脱扣。由于深抽井动液面低、井斜偏磨及抽吸时剧烈震动导致抽油杆非正常脱扣。

2.2抽油泵失效

（1）地层开采条件的影响，井内腐蚀、砂泥堵、含蜡高、含盐、井斜、套管、油管及在井底绣垢等因素影响抽油泵效能;（2）井上操作因素，胶皮、石头、扶正器碎块等异物掉入井中造成泵失效;

2.3结蜡、结盐、出砂

影响油井结蜡的因素很多，影响油井结蜡的外因有压力、温度、原油含水、胶质和沥青质以及机械杂质、原油流动速度、管壁特性等因素。 （1）油井结蜡的危害。油管、抽油杆和抽油泵的结蜡，使井筒出油通道内径逐渐减小，增加了油流阻力，使得抽油机负荷增加，泵效降低，影响油井产量。严重的甚至将井筒通道堵死，造成油井停产。（2）油井结盐的危害。油井结盐造成地面和井下设备磨损，盐在泵筒内结晶会造成抽油泵阀不严，造成泵阀漏失，严重结盐还会造成油井盐卡，使得油井停产。（3）油井出砂的危害。油井出砂危害极大，主要表现为：使地面和井下设备严重磨损，甚至造成砂卡;冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增;砂埋油层或井筒砂堵造成躺井。

3、维护作业的治理措施

3.1油管故障防治措施

（1）防腐技术。一般腐蚀的油井在井口加缓蚀剂，严重腐蚀的油井采用井口加缓蚀剂﹢井下油管阴极保护器或井下点滴加药装置等综合措施。（2）防偏磨技术。抽油杆扶正措施，目前广泛使用的是卡口式扶正器和固扶杆。在井筒杆、管偏磨段，除在杆柱上使用扶正器外，杆柱上还可采用经过表面强化处理的抽油杆减磨接箍，它对杆、管的偏磨也能够有效缓解。应用旋转井口和旋转抽油杆装置使杆管的单面偏磨变为多面偏磨，从而大大减缓了杆管的磨损速度，减少管漏失机会，延长油井免修期。（3）油管锚定技术。应用Y221-114封锚定油管。通过锚定，消除了油管因上下冲程所产生的交变载荷，改善油管的受力，减小油管螺纹牙塑性变形，从而减少油管丝扣漏失。（4）合理调整抽油机井的生产参数。根据油井产量情况，在不减少油井产量液量的前提下，研究合理的生产压差，采取长冲程，慢冲次的工作制度。对供液不足井，可应用低速电机、变频柜等降冲次装置能有效改善杆管工作状况，延长杆管使用寿命。（5）提高试压油管质量。一方面做好试压管的清洗试压工作，二是加大油管的修扣、换接箍的力度。从而延长试压管的使用周期。

3.2抽油杆故障防治措施

加强对抽油杆断脱井的数据收集，对断脱抽油杆的厂家、类型、断裂部位、载荷、井况进行跟踪分析，为合理调整杆柱结构，配置生产参数提供依据。

3.3油井清蜡、防蜡方法

油田常用的油井清、防蜡方法主要有机械清蜡、热力清、防蜡、内衬和涂料油管防蜡、化学药剂清防蜡、磁防蜡和微生物清防蜡技术。加强对油井的日常管理工作，严格执行“三定一落实”制度，加强对“一井一策”的监督对每日录取的资料进行抽查、核实，同时加强对各井生产情况监督，发现异常情况及时汇报

3.4防砂方法

防止油井出砂，一方面要针对油层及油井条件，正确选择固井、完井方式，制定合理的开采措施，提高管理水平;另一方面，要根据油层、油井及出砂的具体情况采用相应防砂方法。制定合理的开采措施。①制定合理的工作制度。②加强出砂油井的管理，开、关井操作要求平稳，防止因生产压差的突然增大而引起油层出砂。采取合理的防砂工艺方法。如下防砂泵、绕丝筛管等。

4、结论及建议

（1）日常工作管理，制度的落实是控制维护性作业井次的根本保证，只有把平时的工作抓好了，工作做扎实了，才能从根本上降低维护性作业井次。

（2）抓好作业监督管理是控制维护性作业井次的重要环节，作业监督对作业井的现场监督尤为重要，只有抓好作业监督管理，提高其责任心，才能有效降低维护性作业井次。

（3）新工艺新技术的应用是降低维护性作业井次的突破口，运用新工艺新技术，是降低维护性作业井次关键所在。

【参考文献】

[1] 吴克明，张秀丽，李文昌. 聚驱抽油机井光杆腐蚀机理与防护措施. 北京：机械工业出版社，1998.