xx油田延长检泵周期工艺配套技术的分析.doc

姬塬油田延长检泵周期工艺配套技术的分析一、概述：姬塬油田属于典型的“三低油田”，并且油藏埋深大，侏罗系油藏在2000米左右，三叠系油藏在2500米左右，同时大部分油井为定向井，使得井筒治理相对有一定难度。本文从影响油井检泵周期的主要因素入手、对几年来配套技术进行了系统总结和剖析，并对其适应性作了评价，同时提出了下步的攻关方向。二、姬塬油田开发现状姬塬油田主要开发层位为延8、延9、延10、长2、长4+5，试采长6等层位。截至2005年底，油井总数373口，开井325口，平均日产液2275方，日产油1570吨，综合含水22.5，平均动液面1076m（239口井），平均抽汲参数为35mm*1731m*2.4m*4.4次/分，平均泵效50.4。三、影响检泵周期主要因素分析 （一）、维护作业分类下图为2005年维护作业主要原因的分类统计： 由上图可以看出，2005年影响检泵周期的主要因素有抽油杆故障和抽油泵故障，分别占到维护总量的23和18，下面重点就这两个问题进行分析。（二）、维护作业主要原因分析1、抽油杆故障分析姬塬油田采用从式井组开发，定向井比例达到95以上，井眼轨迹在空间上变化复杂。井眼轨迹主要是直井段增斜段降斜段，进入油层的井斜角一般2545o之间，出现了拐点，甚至出现了严重的“狗腿”，生产时抽油杆的受力状况变得非常复杂，抽油杆柱在定向井中承受循环应力，弯曲应力和旋转扭矩的工况远远大于直井，现场调查表明斜井杆柱故障率是直井杆柱故障率的3.4倍。抽油杆故障统计图由上表可以看出，抽油杆故，抽油杆断裂仍然是主要的制约因素。现场统计63的抽油杆断裂位置集中在800m1500m之间，抽油杆断头照片如下：断裂抽油杆根部附件实物照片杆断特点： 断裂部位集中在靠近丝扣端10 c m左右，断面为齐面，无缩径变形，属脆性断裂 。杆断原因： 1、井身结构。造斜断和降斜断方位角和井斜角变化大，800m1500m抽油杆处处于狗腿度、井斜变化较大的井段，受到的剪切应力较大。 2、泵挂较深。发生抽油杆断的油井平均泵挂达到了1877米。 3、杆柱疲劳，发生抽油杆断的油井大部分是02年和03年上半年投产的油井。 抽油杆接箍处在生产时经过热处理，脆性较大，并且接箍段是一个应力过渡带，在造斜段和降斜段弯曲应力作用下，一旦达到它的疲劳极限，就会频繁发生杆断。2、泵故障原因分析抽油泵故障合计 泵阀漏失 凡尔失灵 凡尔罩断 其它47 30 11 4 导致深井泵易出现故障的主要是油井泵挂深，泵挂井段处于斜井段，使得抽油泵工作状况复杂，导致抽油泵故障增多。四、配套工艺技术的应用效果分析 （一）防断脱（1）定向井优化软件应用技术通过定向井优化软件，建立油井井身结构的三维模型，对完善杆柱的配套工具提供了可靠而又直观的依据，通过2005年应用以来，效果明显。 定向井优化软件界面（2）超强抽油杆的应用 由于姬塬油田的泵挂深，常规抽油杆无法达到要求，部分井试验的HL级抽油杆见到了明显的效果。HL级抽油杆与常规抽油杆的性能对比抽油杆级别 屈服强度 抗拉强度 延伸率 断面收率 s Mpa b Mpa % %D级 620 794-965 10 50HL级 793-962 966-1136 12 45-55HL级抽油杆效果统计表序号 井号 下井日期 泵挂深度 规格 使用量 效果评价 更换前断裂周期 更换后断裂周期1 黄6-11 05.4.2 1906.05m 19mm 832m 156 240（仍有效）2 黄9-10 05.4.27 1952.53m 19mm 1024m 135 215（仍有效）3 黄10-8 05.5.21 1924m 19mm 922m 182 213（仍有效）（3）杆柱的主动更换部分井杆柱疲劳程度大，常规的治理措施无法见到较好的效果，通过对疲劳段抽油杆的更换见到明显的效果。黄811井防断脱治理表序号 日期 上修原因 治理措施1 2003.3.15 新井投产 2 2004.3.26 146根油杆断 管柱组合优化3 2004.5.7 178根油杆断 加防断脱器4 2004.5.13 121根油杆断 加防断脱器5 2004.6.23 143根油杆断 油气院管柱优化6 2004.7.4 178根油杆断 更换720-1470m油杆，目前生产正常黄9-11井防断脱治理表序号 日期 上修原因 治理措施1 03.3.17 新井投产 2 04.5.18 157根油杆断 管柱组合优化3 04.9.27 136根油杆断 加防断脱器4 04.12.11 137根油杆断 更换造斜段抽油杆65根，目前生产正常（4）推广标准光杆以前使用22mm普通抽油杆做的光杆在油井上使用时磨损快，易受卡瓦牙伤害，经常发生断裂，为此，今年逐步推广应用了1”KD级防腐耐磨标准光杆，使光杆断的井次明显下降，由04年的10井次下降到05年的3井次，见到了明显的效果。（5）规范管串附件 推广应用N80加厚油管挂，使用高强度拉杆和卡瓦牙等附件，见到了明显的效果。油杆故障是影响姬塬油田油井检泵周期的主要因素，自2003年以来，注重工艺配套，重点解决该问题，见到了初步效果，杆柱所占的比例逐年下降（详见下图），说明各项配套工艺技术是适应本油田的。（二）清防蜡（1）加药制度摸索通过CX-1.CX-2,CX-3,CJ-2,CJ-3等几种清蜡剂的现场应用、筛选，总结出CJ-3是最有效的清蜡剂，到目前CJ-3液体清蜡剂在姬塬油田得到广泛应用，效果明显。典型井效果统计表井号 使用前结蜡周期 （d） 使用后结蜡周期（d）黄12-11井 80 329耿187 40 300（2）温控短路热洗阀技术温控短路热洗清蜡技术是常规热洗清蜡技术的发展和完善，该工艺采用温控热洗阀和温控封隔器配套将油井结蜡段和非结蜡段分开，热洗时，热液从环套注入，当温度达到设定值（5660）时，温控封隔器膨胀密封油套环空，热洗阀打开，热液进入结蜡段，形成短路循环，集中对结蜡段进行热洗，因此能提高热洗效率和效果。黄10-11井热洗对比表常规热洗 温控阀热洗洗井液（m3） 耗时（h） 温度（） 载荷变化（KN） 洗井液（m3） 耗时（h） 温度（） 载荷变化（KN）15 3 89 55.84/35.7253.82/34.92 15 2.5 80 46.71/33.2842.00/30.93温控短路热洗工艺示意图（3）强磁防蜡器应用强磁防蜡技术的理论依据主要是物理学中的场效应学和化学中的分子活性理论，利用磁能体建立一个稳定的强磁场，使流体垂直于磁力线穿过，在此过程中，石蜡分子中的电子切割磁力线，分子活性增加，是原来在分子间存在的相互引力一定时间内变成相互排斥，最终无法形成晶体，而是保持相对运动，以单分子的游离状态存在，从而达到防蜡的目的。2005年，分别在老井和新井上应用，累计使用11套。强磁防蜡技术效果统计表序号 井号 下入日期 下入前 下入后 备注 结蜡 周期 (d) 结蜡速度(mm/月) 日产液（m3） 日产油（t） 结蜡 周期 (d) 结蜡速度(mm/月) 日产液（m3） 日产油（t） 1 黄9-10 5.2 145 0.92 9.11 7.4 151 0.79 7.21 5.69 2 黄5-9 4.16 136 1.33 13.22 10.73 14.22 11.62 3 黄02-5 5.28 130 1.27 11.91 9.67 10.46 8.56 4 沙19-19 7.19 11.40 9.46 投产下入5 沙18-19 7.2 10.57 6.99 6 沙18-20 7.19 7.88 6.61 7 盐68-33 7.16 10.86 6.15 8 盐55-39 8.12 9.71 7.82 9 盐54-41 9.16 6.1 4.66 10 盐46-38 9.23 8.9 7.16 11 堡42-46 8.8 5.4 3.64 另外，从载荷来看，载荷变化不大，说明油井结蜡速度缓慢，见到了初步的效果。（三）防偏磨（1）旋转井口为防止由于定向井井身结构的问题引起的油管柱的偏磨，采用旋转井口，避免同一部位的持续磨损，延缓损坏，延长使用寿命。旋转防偏磨井口（2）多功能扶正器使用推广使用多功能扶正器替代原来的滚轮扶正器，由于原来使用的滚轮扶正器存在扶正力度不足，滚轮易脱落造成卡泵等问题，今年全面推广多功能扶正器替代滚轮扶正器，加大扶正力度，同时减少了由于扶正器故障引起的上修井次。多功能扶正器技术创新：扶正强度大并具有旋转功能，可以释放抽油杆上、下行过程产生的扭矩，起到防断、脱功能。（四）井口降回压井口回压偏高，一方面加大了抽油泵漏失量，使泵效降低，另一方面增大了光杆悬点载荷。井口回压没提高1MPa，光杆悬点载荷相应的增加1.134KN（38），通过水煮炉和电加热炉，取得了较好的效果。井口降回压效果统计表序号 井组 装置类型 安装前 安装后 备注 液量（m3） 回压(MPa) 液量（m3） 回压(MPa) 1 耿154 简易水套炉 6.81 0.01 7.43 0.01 2 耿32-11 简易水套炉 4.25 1.1 4.44 0.8 3 堡39-45 简易水套炉 6.23 1.1 6.45 1 4 耿44 简易水套炉 4.7 1 5.26 1 5 盐61-38 简易水套炉 25.35 1.1 24 1.2 6 盐64-34 简易水套炉 12.53 1.2 12.46 1.2 7 盐65-35 简易水套炉 18.76 1.2 18.67 1.2 8 盐59-35 电加热器 11.42 0.7 11.35 0.7 9 盐57-37 电加热器 5.51 1.7 5.6 1.7 10 盐18-10 简易水套炉 18.64 3.2 19.27 2.1 11 盐16-3 简易水套炉 12.25 3.4 12.65 2.5 通过以上几类配套工艺技术的应用，姬塬油田的油井检泵周期不断延长，单井作业井次不断下降（祥见下图），说明是适合于姬塬油田开发的配套工艺技术，但是随着油田开发的深入，需要我们不断创新，解决开发过程中出现的一个又一个技术难题。五、几点认识1、综合应用配套技术是延长检泵周期的根本延长油井检泵周期是一个系统的工程，油井结蜡、结垢、井筒偏磨、泵漏、卡泵是影响油井检泵周期的重要原因，其中任何一点出问题必将影响到整个系统。但各种因素又往往相互交叉，共同作用，只有根据各油井的实际情况，综合应用配套工艺技术，进行综合治理，才能延长检泵周期。2、完善的管理制度是延长油水井免修期的重要保障 在油田生产过程中，根据实际需要，制定行之有效的配套管理制度，并大力落实，发挥其作用。3、适用工艺技术是延