控躺专题2005-3-10

依 靠 精 细 管 理 提 高 控 躺 水 平 采油三厂工艺研究所 二五年三月 一、前言 二 、 机采参数状况 三 、 躺井原因分析 四 、 控躺技术应用现状 五 、 控躺经验总结 六 、 存在问题 七 、 控躺对策 目 录 一、前言 油井躺井不仅增加成本，而且影响产量，严重制约着油田正常生产。 2004年油井控躺形势变差，为更好的搞好 2005年的控躺工作，对管杆泵材料进行合理投入，我们从近年的机采状况入手，对涉及机采管理方面的躺井问题进行了分析探讨，以求总结经验获得启示，提高机采管理水平。 （ 一 ） 近年机采参数状况 年份 抽 油 井 电泵 统计 井数 (口 ) 单井日产 平均 泵径 (平均 冲程 (m) 平均 冲次 次/均 泵挂 (m) 平均 动液面 (m) 平均 沉没度 (m) 平均 泵效 (%) 平均检 泵周期 (天 ) 井数 (口 ) 液 (t) 油 (t) 1992 374 447 961 485 80 54 1993 379 444 1020 425 13 68 1994 369 364 1017 347 45 211 58 1995 338 539 976 563 67 52 1996 336 663 1059 604 35 52 1997 362 634 1123 510 17 42 1998 415 649 1149 501 54 31 1999 410 657 1259 399 49 422 18 2000 432 665 1189 476 49 14 2001 478 662 1196 466 11 9 2002 521 659 1180 479 04 9 2003 573 689 1293 397 06 15 2004 605 718 1315 412 07 13 1992年 二、 机采参数状况 从近年机采参数变化情况看 ， 平均泵径稳中有升 、 平均泵挂加深 ， 平均冲程逐年上升 ， 平均冲次逐年减小；总体上 “ 三大一小 ” 的机采指导思想得到深入贯彻 ， 机采水平稳步提高 ， 主要表现：平均液面逐年下降 ， 在沉没度减小的前提下 ， 平均泵效基本稳定 ， 平均检泵周期逐年延长 。 （一）、近年 机采参数状况 从 2004年机采参数与 2003年相比 ， 呈 “ 五降三升一持平 ” 的趋势 ， 即平均泵挂 、 冲次 、 日产液 、日产油 、 动液面下降 ， 平均泵效上升 、 平均泵径变大 、 平均冲程上升 ， 平均检泵周期持平 。 平均泵效上升 ， 主要受泵挂加深 、 沉没度增大 、 冲次变小影响 。 （二）、 2004年 机采参数状况 抽油井主要指标对比情况 单 位 时间 开井 数 工作参数 单井日产 液面 泵效 周期 泵径 泵挂 冲程 冲次 液 油 文明 寨 2003 173 503 208 61 2004 185 513 137 00 卫城 2003 229 722 149 40 2004 245 779 1236 61 马寨 2003 103 715 1563 63 2004 100 726 531 64 古云 2003 17 953 323 23 2004 19 939 536 96 卫东 2003 51 997 659 95 2004 56 110 1659 42 三厂 2003 573 689 293 06 2004 605 718 315 07 差 值 32 9 2 合理的机采参数 ， 是搞好控躺的关键 ， 从理论上 ， 抽油杆经受 100万个冲次之后就会疲劳失效 ， 按冲次 5次 /分钟计算 ， 一根抽油杆在使用了 于偏磨的油井在经历一定次数的磨损之后 ， 油管和抽油杆也会磨损失效；所以冲次是躺井至关重要的机采参数 ， 从近年来的控躺经验表明：冲次越小 ， 躺井越少 。 （三）、 躺井与机采参数的关系 （三 )、 躺井与机采参数的关系 “三大一小 ” 最重要的参数是冲次，胜利油田提出临界冲次的观点，也就是使油井产液量处于最大值的冲次。产液与冲次的极值关系如图 1所示。 典型井例： 元月 11日冲次由 6次下调至 2次 ， 调后液量稳定；元月 19日原泵挂加深 400m， 日产液量增加 日产油量增加 油效果显著 。 2004年底 ， 日产液 日产油 10t， 含水 1 ， 动液面 2440m， 产量稳定 。 (三）、 躺井与机采参数的关系 (三）、 躺井与机采参数的关系 次 6 2 泵挂 液量 油量 60典型井例 （三）、 躺井与机采参数的关系 004年 的 生 产 情 况 曲 线0510152025112产油量可见，并不是泵挂深就容易躺井，关键是冲次一定合适；泵挂浅沉没度小，泵效低，供采不协调反而容易躺井。 历年躺井情况简表 三、 躺井原因分析 时间 开井数（口） 躺井井次（井次） 躺井比例 （ %） 检泵周期 （天） 频繁井次（井次） 长寿井数 （口） 1996 388 868 35 185 15 1997 404 860 17 175 21 1998 447 630 54 189 36 1999 428 448 22 181 54 2000 426 326 49 88 79 2001 487 354 13 75 142 2002 521 324 01 68 151 2003 573 348 06 63 162 2004 605 610 07 62 153 （一）近年来躺井概况 96年以来躺井数逐年减少 ， 躺井比例也逐年减小 ， 长寿井井数逐年增加 ， 躺井得到有效的控制 。 这和我厂坚持“ 三大一小五防两配套 ” 集成技术应用 、 广泛开展控躺创效竞赛活动 、 建立完善奖励考核机制 、 加强科技投入 、 细化控躺措施 、 不断提高作业质量等控躺工作密不可分 。 但 2004年躺井超过了计划 ， 和前两年相比 ， 控躺形势变差 。 （一）近年来躺井概况 2004年控躺指标 600井次 ， 实际躺井 610井次 ， 超计划 10次 ， 躺井比例 只有马寨区 、卫东区躺井控制在计划之内 ， 其它采油区躺井均超指标 。 按照 2003年以前的躺井统计方法 ， 扣除结合措施检泵 93井次 ， 2004年躺井 517井次 ，躺井仍呈上升趋势 。 （二）、 2004年躺井概况 月份 单位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计 明 1区 6 5 5 12 6 9 9 10 14 9 17 14 116 明 2区 6 6 7 5 6 10 3 12 7 5 13 7 87 卫 1区 3 1 4 10 6 2 3 2 3 4 5 3 46 卫 2区 8 10 10 14 5 12 9 8 10 6 10 18 120 卫 3区 8 6 6 6 4 8 4 10 7 11 11 15 96 马寨区 15 5 2 5 8 5 7 8 7 5 7 6 80 卫东区 5 4 3 5 3 6 8 3 2 5 2 4 50 古云区 2 1 0 0 0 0 0 3 2 2 2 3 15 全厂 /计划 53/49 38/47 37/45 57/51 38/47 52/54 43/45 56/47 52/52 47/45 67/60 70/58 610/600 2004年躺井情况统计表 （二）、 2004年躺井概况 在 610井次的躺井中 ， 主要集中在 349口油井上；其中一年内只躺井一次的油井有192口 ， 躺井两次油井有 95口 ， 三次以上频繁躺井 62口 228井次 ， 三次以上的频繁井躺井占躺井总井次的 （二）、 2004年躺井概况 2004年躺井分布情况表 躺井次数 井数 井次 所占比例 (%) 1 192 192 95 190 34 102 18 72 6 30 4 24 计 349 610 100 （二）、 2004年躺井概况 管刺漏 197 95 8 6 8 6 类统计分析 2、因素分析 腐蚀偏磨1 5 8 口老化疲劳1 5 5 口管杆质量98口泵质量4 9 口施工质量2 7 口出砂结垢结蜡6 2 口其它6 1 要原因分析 全年有 158井次躺井是偏磨腐蚀造成的 ， 防偏磨防腐蚀工作主要问题是 ， 缓蚀剂应用混乱 ， 没有分区块分厂家应用 ， 目前采用的混合加药方式 ， 导致缓蚀剂防腐效果下降 ，同时不利于评价不同厂家缓蚀剂的效果； 56口偏磨油井由于上调冲次提液 ， 偏磨加剧造成躺井 。 、偏磨腐蚀依然严峻 、老化、不合格管杆入井造成躺井 2004年 3 5月下旬至 6月底以来没有新的管杆投入，部分入井管杆质量无法保证，给控躺造成难度。特别是 11月份 67井次的躺井中，管杆老化有 27井次，占全月躺井比例的 因管杆老化造成的躺井有加剧上升的趋势。 3、主要原因分析 、短命、返工井增多 2004年短命返工井 98井次 ， 较 2003年同期相比增加了 41井次 。 11 两个月内出现短命 、 返工井就达 36井次 ， 月均水平比平时月份上升 11井次 。 3、主要原因分析 2004年下半年 ， 在产量压力的影响下 ， 各采油区加大了提液力度 ， 实施上调冲次 109井次 、 直接泵加深 32井次 ， 给控躺工作增加了难度 ， 截止 2004年底有 61口井已经躺井 ， 也为下步控躺埋下了隐患 。 、被动提掖增加了控躺的难度 3、主要原因分析 2002年 年份 开井数 (口 ) 老井数 (口 ) 油管 抽油杆 抽油泵 井下工具 总计 费用 (万元 ) 实际发生费用(万元 ) 单井平均费用(万元 ) 长度 (万米 ) 费用 (万元 ) 长度 (万米 ) 费用 (万元 ) 台数 费用(万元 ) 费用(万元 ) 2004 605 551 25 293 818 3698 3298 003 573 528 766 53 233 614 2977 3377 002 521 453 610 30 640 483 221 744 3215 3215 三 ） 、 近年 控躺投入情况 从近三年看 ， 开井数增加 ， 总费用减少 ， 单井平均投入明显减少 ， 这也是控躺形势严峻的一个原因 ，和 2002年相比 ， 平均单井投入减少 这就意味着平均单井少投入 180米新油管 ， 或少投入 440米的新抽油杆 。 从表可以看出 ， 抽油泵 、 井下工具的投入费用变化不大；主要是管杆投入减少 ， 造成油管问题 、 抽油杆问题躺井比例上升 。 （三）、近年 控躺投入情况 2004年 12月 ， 全厂在用的油管总数为 在用抽油杆 年更换新油管 更换抽油杆 2004年油管的更新率为 抽油杆的更新率为 按照抽油杆 抽油杆需要的更新率应为 显然抽油杆更新率不足 。 （三）、近年 控躺投入情况 三、控躺技术应用现状 1、防偏磨工艺技术 （ 1） 、 旋转井口和旋转悬绳器防偏磨工艺技术 。 2004年应用旋转井口 21井次 ， 应用抽油杆自旋转装置 16井次 ， 平均检泵周期由使用前的 126天延长到 217天 ， 有效地延长了抽油杆 、 油管的使用寿命 。 （一）、 “ 五防 ” 工艺技术 三、控躺技术应用现状 1、防偏磨工艺技术 （ 2） 、 抽油杆双向保护接箍防偏磨工艺技术与普通接箍相比 ， 接箍尺寸没有大的变化 ， 耐磨提高了 10倍以上 ， 对油管的磨损降低了 3倍 。 2004年双向保护接箍现场应用 6口井 ， 平均检泵周期由使用前的 97天延长到 183天 。 2、防砂工艺技术 2004年，出砂造成躺井 34井次，其中文明寨26井次，沙三段部分新补孔层出砂，造成躺井 8井次；卫城油田压裂和填砂堵水后出砂造成躺井 8井次。防砂工艺有：双层防砂筛管、激光割缝防砂筛管、五凡尔泵、动筒式防砂泵和旋流除砂器等。 2004年我厂结盐井有 24口井 ， 11口井集中在卫东采油区 。 目前 ， 对这些油井主要的防盐工艺采用定期参加清水洗盐工艺 。个别井应用了化学抑盐剂防盐工艺技术 。 3、防盐工艺技术 2004年 ， 我厂有结蜡油井 156口 ， 结蜡造成躺井 16井次；如 主要应用的油井热洗清蜡工艺技术有定期热洗清蜡 、 强磁防蜡器防蜡 ， 包括蒸汽热洗清蜡技术 、 超导热洗清蜡技术等 。 4、清防蜡工艺技术的应用 随着油田开发的深入 ， 油层压力不断下降 ， 原油脱气严重 ， 特别是卫二南块 、 卫 11块 、 卫 360块 、 卫 305块气体严重影响泵效 。目前 ， 这些区块油井的油气比范围在 1002000 m3/t， 泵效一般低于 20%。 5、防气工艺技术 （二）特低冲次技术的应用 为了研究冲次与躺井 、 系统效率变化的关系 ， 2004年先后在卫东采油区 、 文明寨采油区和马寨采油区对 19口井采用不同方式调特低冲次试验 ， 具体情况如下 。 （ 1）、高转差多级电机 井数 对比 平均有功电量(平均有功功率 平均无功功率 平均功率因数 平均电压 平均电流 平均冲次 平均动液面 平均液量 系统 效率 (%) a b c a b c 9 更换前 185 1186 1184 12 11 696 换后 198 1213 1187 848 化率 % 40 5 65 59 0 高转差多级电机试验前后效果对比表 （ 1）、高转差多级电机 由上表看出 ， 2004年应用高转差多级低速电机 9口井 。 在平均日产液量基本稳定的情况下 ， 减小冲次 ， 平均无功功率下降 平均提高机采系统效率 50%。 应用 2级减速皮带轮前后效果对比表 井数 对比 电机 额定功率 平均 冲次 （次 /分） 平均 泵效 （ %） 平均 输入 电流 （ A） 平均视在功率（ 平均 有功 功率 （ 平均 日产液 （ 平均系统效率 (%) 10 前 45 45 化率 % 从上表中可以看出 ， 2004年 ， 应用二级减速器10口井 ， 在电机不变的条件下 ， 将冲次下调 ， 电机的输入功率也大幅度下降 。 日产液量增加 平均视在功率下降了 系统效率提高了 试验表明：在保证液量一定的前提下 ， 降低冲次可以提高系统效率 ， 延长免修期 ， 减少躺井 。 （ 2）、二级减速皮带轮 但是 ， 2级减速皮带轮 (电机不变 )改变了抽油机的结构 ， 增加了抽油机运行的安全隐患；提高的系统效率幅度不大 ， 相当于不增加抽油机结构调小冲次所达到的节能和提高系统效率的效果；使用寿命不长 ， 截止 2004年底 ， 10套减速皮带轮因其强度不够等原因均失效而绝大部分停止使用 。 （ 2）、二级减速皮带轮 四、控躺经验总结 (一 )、 “ 领导重视 、 全员参与 ” 的管理体制是控躺工作的前提 。 (二 )、 “ 抓反复 、 反复抓 ” 使控躺工作充满活力 。 (三 )、 “ 严考核 ， 硬兑现 ” 的激励机制是控躺工作的动力 。 (四 )、 “ 抓重点 、 抓提高 ” 的策略是控躺工作的基础 。 (五 )、 “ 以人为本，追求卓越 ” 培养人才是控躺工作的保障。 (六 )、 “ 抓监督 ， 重作业质量 ” 是控躺工作的关键 。 (七 )、 “ 三大一小五防两配套 ” 技术是控躺工作的技术支撑 。 (八 )、 “ 优化参数 ， 供采平衡 ” 动态提液为控躺增加了手段 。 (九 )、 “ 超前规划 ， 持续投入 ” 的决策是控躺工作的保证 。 四、控躺经验总结 五、存在问题 （ 一 ） 、 管理问题 1、短命、返工井增多，作业监督不到位。 2004年短命返工井 98井次 ， 较去年比增加了 41井次 。11 控躺积极性不高 ， 两个月内出现短命 、 返工井就达 36井次 ， 月均水平比平时月份增加 11井次 。 部分采油区监督人员配备的不够 ， 作业监督实际上是作业进度汇报员 ， 技术素质达不到控躺要求 。 2、修复管杆标准降低 内容 时间 一级品 二级品 19 22 25 2003以前 025前 025管磨损率（ %） 油杆径向损伤（ 油管、抽油杆修复标准降低，下井的修复管杆的故障率上升，修复管杆失效造成躺井上升。 （一）、管理问题 3、出砂造成躺井增加。 2004年 ， 其中文明寨采油区沙三段新补孔层出砂造成躺井 8井次 ， 卫城采油区部分油井因压裂砂 、 措施填砂造成躺井 8井次；与 2003年相比出砂造成躺井增加 22井次 。 （一）、管理问题 4、管杆泵材料日常储备不充分，使服役期满管杆泵材料不能及时返厂检修。 2004年有 117口油井因管杆需要及时更换 ， 而因管杆使用过程中储备不足 ， 没能及时更换 。 有 36口井只是更换了部分管或杆 ， 造成入井管杆寿命相差悬殊 ， 形成管杆在入井后较短时间内躺井 。 （一）、管理问题 （二）、技术问题 1、偏磨腐蚀依然严峻。 在 610井次的躺井中 ， 有 158井次躺井是由于偏磨腐蚀引起管杆失效躺井 。 原因： （ 1） 、 目前人工定期向油井环空加缓蚀剂后 ， 大部分缓蚀剂短时间内随泵抽出 ， 缓蚀效果不能保证持续有效 。 （ 2） 、 缓蚀剂的应用不够精细 ， 没有根据各油田 、区块的产出液物性 ， 通过室内最佳配伍性实验确定其需要的缓蚀剂类型 ， 从而在客观上加剧偏磨腐蚀造成的躺井 。 （二）、技术问题 2、机采配套工艺应用量少。 （ 1）、机采配套工艺较少 强磁防蜡器 、 防偏磨双向保护接箍等新工艺的应用量非常有限 ， 如防偏磨双向保护接箍只在 口井上只用了 230个 ， 达不到规模效应；强磁防蜡器仅仅应用了 5口井；新的旋流除砂器 、 气锚应用很少 。 卫二南块、卫 11块、卫 360块、卫 305块气体影响泵效，气体影响泵效，但是 2004年防气工艺应用量严重不足，卫城油田仅 3#、 4#、 12#、 21#计量站有测气仪表，卫城其它计量站均无测气仪表或损坏，造成油井气体影响程度把握不准；全厂现有的防气工具主要是气锚，应用规模小，只应用了 24口井；另外 109口有套管气的油井没有任何防气工艺措施，防气工艺应用率严重不足。 （ 2）、防气工艺应用不足 2004年，我厂有结蜡油井 156口，结蜡造成躺井 16井次；特别是 稠、大部分井低产低能，含水低，造成绝大部分油井结蜡。新的配套清防蜡工艺应用不足，如洗井阀、强磁防蜡器、固体清蜡剂、高效洗井液等没有应用。定期热洗、超导热洗和加清蜡剂虽然能够在一定程度上解决目前的清防蜡问题。 （ 3）、清防蜡工艺技术薄弱 但仍存在一些问题：洗井工作量大 ， 洗井水量大 ， 对油层的污染严重；超导热洗洗井时间长 ， 超导热洗清蜡可以清除井筒内的蜡块 ， 但是所清除