影響桿管偏磨的因素分析及治理措施

影響桿管偏磨的因素分析及治理措施

自油氣田進入高含水開發(fā)階段以來，油壓機井桿管的老化和研磨問題日益嚴重，油壓機井泵的檢泵率和運行恢復率仍然很高。這一現象不僅增加了井務的維護工作量和維修成本，而且直接影響了整個油田的開發(fā)效果。因此，有必要深入剖析檢泵井的構成原因，通過制定防治措施，研究實用技術，大力推廣成熟技術，最終達到使油井檢泵率得到有效控制的目的。1影響檢泵率的主要原因分析2011年影響檢泵率的主要原因統計見表1。1.1管壓及壓力管漏失作業(yè)占檢泵井數的29.2%，是檢泵作業(yè)的主要因素。由于采油井深，平均泵掛在1450m左右，91根以下油管承受的壓力在9MPa以上，同時油管在生產過程中受交變載荷影響產生蠕動，絲扣部位易松動，產生薄弱點，在壓差大的情況下易刺漏損壞。1.2抽油桿與罪犯接觸輸液偏磨作業(yè)占檢泵井數的16.3%，供液不足是造成偏磨的主要原因，供液不足井產生偏磨占63.4%。沉沒度太低導致供液不足，充滿系數下降，則活塞下行時不能及時與抽油泵筒內的液面接觸進行卸載，需要向下運行一段距離才能接觸液面。當抽油桿和活塞向下運行一段距離接觸泵筒內的液面時，整個抽油桿和活塞已獲得了一定的速度和動能，于是在活塞接觸抽油泵筒內液面的瞬間會發(fā)生撞擊，對活塞產生一個向上的阻力，導致活塞下行受阻；而此時在慣性的作用下，整個抽油桿還要繼續(xù)下行，下行的抽油桿與活塞產生了不同步，導致抽油桿產生彎曲并與油管壁發(fā)生摩擦。每一個沖程產生一次彎曲，與油管壁發(fā)生一次摩擦，引起桿管偏磨，當桿、管摩擦不斷地重復進行時就發(fā)生了抽油桿磨斷或油管磨漏現象。定向井也是造成偏磨的主要原因之一，定向井產生偏磨占27.7%。其中，60%由于扶正器串形成偏磨，40%由于加重桿加不了扶正器形成偏磨。1.3桿脫的原因分析桿脫作業(yè)占檢泵井數的10.3%，是檢泵作業(yè)的主要因素之一。統計64口桿脫作業(yè)井的功圖類型，52口井下供液不足，占81.3%，是桿脫的主要原因。桿柱下行時，由于泵內液體不充滿，下行過程中活塞沖擊液面，造成活塞上部桿柱彎曲，長時間造成桿脫。其次由于抽油桿在井下服役時間長，檢泵周期達到1000天以上井43口，造成桿脫。1.4加強資料不夠及時控制，開展熱洗等泵漏失作業(yè)占檢泵井數的6.5%，是檢泵作業(yè)的因素之一。今后應強化資料錄取管理，在泵漏失較輕時及時發(fā)現，并開展加密加藥、超導熱洗及高溫高壓熱洗等措施。泵漏失原因見表2。1.5薄弱點分析應用2011年桿斷作業(yè)占檢泵井數的4.5%，通過對桿系統薄弱點分析，研究應用了組合桿柱、H級抽油桿、加重桿、高強連桿、優(yōu)化扶正、閥罩改進等技術，桿系統強度提升30%以上。2降低井泵檢率的主要措施2.1系統薄弱點應用技術針對桿斷脫問題，加強抽油桿現場報廢、更換管理，優(yōu)化扶正器安裝，強化低沉沒度井降參數管理。通過桿柱受力狀態(tài)研究，針對桿系統薄弱點應用了組合桿柱、H級抽油桿、加重桿、高強連桿等技術，采用上部800m外加厚油管與下部普通油管的二級管柱組合，在保證桿柱強度的同時，降低桿柱載荷。采用?22mm、?19mm二級HY級抽油桿組合，下部使用100m加重桿，堅持“長沖程低沖速”的原則，合理優(yōu)化抽汲參數，降低載荷交變頻率。結合優(yōu)化扶正、閥罩改進技術，桿系統強度提升30%以上。2.2桿管錨定法油井管桿偏磨應采取“防、治相結合”的措施，主要采取在桿管偏磨段的抽油桿上加扶正器、抽油桿下部加加重桿、油管錨定技術相結合的方法。通過扶正器與油管的接觸來避免桿管直接摩擦。對預測發(fā)生偏磨的高含水、低沉沒度、高抽汲參數三類井進行配套措施優(yōu)化設計，通過采取調小抽汲參數、優(yōu)化桿柱組合、合理配置扶正器等配套措施，減少因偏磨造成作業(yè)。2.3油管絲扣在線檢測對舊油管進行管體和絲扣的檢驗，檢驗合格的舊油管可以重新進行使用，檢驗不合格的舊油管進行報廢處理，有效避免不合格的舊油管下井造成油井檢泵周期短，增加作業(yè)成本。管體完好，絲扣損壞，需磨擦焊接修復后下井；在偏磨量界限以內，做防腐處理下入水井；管體有問題，報廢；井下油管服役期超過5年或起下次數超過5次井，及時進行全井管更換檢測；應用油管絲扣在線檢測技術，針對性指導油管更換，優(yōu)選了TOP-215油管密封脂，入井管柱密封性提高60%以上。油管檢測過程見圖1。2.4壓裂后井筒內殘砂、微膠囊的地層該裝置能有效防止間抽井在停抽時井筒內采出液雜質回落沉積于泵筒造成的泵卡、桿卡，部分緩解油井結蠟、結垢。對于壓裂后井筒內殘砂、泥漿含量高的油井，雜質收集效果明顯，裝置可長期在井下隨抽油桿舉升自動張合，隨時防止泵卡、解除油井堵塞。針對大泵徑井（?56mm、?44mm），泵單位時間內經過流體多、雜質多，盡可能下入保護器，延長高產井檢泵周期，針對泵徑為?28mm易卡泵的機采井應用效果明顯，見表3。3管桿錨固井優(yōu)化管井結構，提高油管內1）管漏、偏磨、桿脫是影響油井檢泵率的主要因素。2）針對不同油井進行入井管桿的優(yōu)化，避免管桿