降低采油厂趟井率的有效措施研究

                     降低采油厂趟井率的有效措施研究

杨占峰

中国石化河南油田分公司采油气工程服务中心 河南 南阳 473000

摘要：某采油厂各类型油藏均有分布，地层流体性质、井筒状况等呈现多样性，各种复杂情况交织在一起，油井举升问题突出，躺井居高不下，防控难度大。 因此，本文通过剖析躺井原因，围绕质量效益，以井筒防腐防垢为重点方向，优化生产参数，完善管柱配套，改善油井工况，通过技术配套治理短板，躺井指标基本趋稳，调查治理躺井的各种措施，查找问题产生的原因，为下步躺井治理制订对策。

关键词：采油厂；趟井；治理措施

1采油厂控躺井面临的形势和问题

1.1油井工况条件不断变差

随着采油厂综合含水程度的逐渐上升，单井液量下降，井况条件日趋复杂，平均泵深增加，高含水井增多，小套井增多，4in及以下小套管井、侧钻井等每年逐渐增加；其他因素如腐蚀、结垢、出砂、结蜡等使工况变差。

1.2井筒问题具有不可预测性，治理难度加大

表现在三方面：一是套破躺井，统计相关井发现，这类井躺井主要原因是杆腐蚀断，设计碳纤维杆配加重杆防腐，因套破未实施成功。二是出砂躺井，分析相关实例井发现之前检泵作业没有出砂，而经过一段时间后检泵时发现尾管沉砂2根，因侧钻水平井目前控液生产。三是井筒脏物引起泵漏躺井，主要是结垢、腐蚀、脱落的胶皮、铁屑等引起的泵漏。

1.3年内躺井数仍然居高不下

统计全厂检泵周期小于1年（不含新井）的井X口，占全厂开井数的12.7%，占比较高的区块，分别为16.4%、14.9%、14.7%。

1.4多轮次井有升高的趋势

不同年度多轮次油井对比发现，多轮次油井数量和井次都有一定的上升，其中的多轮次中维护上升明显，上升最大的为泵故障（固定凡尔密封端面刺漏，凡尔座刺槽），其次为井筒脏物（结垢、胶皮等）；多轮次中措施上升最多的为补孔措施，其次为防砂；多轮次中新投上升一定数量。

1.5管杆防腐技术仍需探索

一是防腐抽油杆生产和修复工艺还需进一步改进，体现在：包覆层开裂破损、树脂涂层的腐蚀、部分杆体疲劳强度低、修复工艺缺乏

二是抽油杆防腐器问题，体现在：抽油杆阳极材料外保护套破损、抽油杆防腐器杆体断裂、抽油杆防腐器加装方法还需进一步优化，不同矿化度井、不同泵深井、不同液量井需要根据现场进一步优化，同一口井出现消耗速度快慢的问题。

2技术配套及治理效果

2.1管杆防腐技术

2.1.1继续推广外包覆抽油杆防腐技术

通过在采油厂相关井试验外包覆抽油杆防腐，至目前正常生产，生产天数比未配套防腐措施时周期延长明显延长。通过现场应用取得以下认识：认识1：外包覆抽油杆能有效缓解抽油杆腐蚀，减少腐蚀井杆断躺井；认识2：抽油杆重复利用率高，减少后期投入。从作业情况来看，大部分防腐杆（除包覆层损坏、涂层部分腐蚀的杆外）重复下入，利用率高。

井例：A。该井为采油厂某区块一口侧钻井，近些年共检泵4次，主要问题为腐蚀和偏磨。采取措施：生产管柱底部采用外径60mm聚氟耐高温内涂油管，全井采用防腐抽油杆。

2.1.2验管杆防腐工具

通过在采油厂推广管杆防腐工具进行实践。为便于效果对比，统计上一年度推广的78口井，应用前平均检泵周期318d，下防腐工具的井生产最长的已达 459天，超上次周期116d，至目前27口井超过上次生产周期，取得初步应用效果。

井例：B。该井为一口油井，统计发现该井共进行过三次检泵，均见到明显的腐蚀。上年度本井某根防腐杆本体腐蚀断，根据杆柱情况配套9套抽油杆防腐器，至目前生产459d，已超过上次生产周期116d。

防腐工具有两种类型：

一是药剂型，原理：将固体缓释的防腐阻垢药块装入油管中，通过浓度扩散的方式缓慢释放，与水中钙镁离子发生反应形成聚合磷酸钙镁和磷酸钙铁，沉积在管杆上，形成防腐膜，延缓腐蚀。

技术参数：油管防腐工具长度：4.0m；抽油杆防腐工具长度：1.0m；药剂形态：乳白色或浅黄色实心圆柱体 ；密度：1.4-1.6g/cm3；有效成分：大于56%；有效期：大于1年。

适用范围：（1）大排量井溶蚀释放速度过快，建议液量小于30m3/d的井。（2）温度影响释放速度，建议选择2000m内的井。（3）非稠油井。

二是阴极保护型，原理：采用一种比油管、抽油杆材质更活泼的金属，充当电化学腐蚀中宏观原电池的阳极被腐蚀，而油管、套管和抽油杆作为阴极免于腐蚀，得到保护。

技术参数：管式防腐：工具总长：765mm，1500mm；最大外径：105mm；最小通径：62mm；密封压力：20MPa；工作温度：小于120℃ ；设计寿命：2-3年 ；杆式防腐：工具总长：1000mm；最大外径：19/22mm为42mm，25mm为50mm；设计寿命：2-3年。

适用范围：（1）日液小于40m3；液量高薄膜难以形成。（2）油气比小于20；含气高薄膜难以形成。（3）粘度小于2000mpa.s。（4）管杆偏磨严重井慎配，少用杆式防腐器。

2.1.3验碳纤维杆防腐管柱

碳纤维抽油杆是以碳纤维长丝为增强材料，环氧树脂或乙烯基酯树脂为基体材料，通过拉挤成型工艺制备而成。与传统钢制抽油杆相比具有密度小（钢杆的1/4）、强度高（钢杆的3倍以上）、耐腐蚀特点。

防腐管柱配套：碳纤维连续杆+加重杆+防腐泵，特点：38mm加重杆处于杆柱底端，一是应力小、杆径粗，腐蚀杆断风险降低；二是重量大，可大大减少碳纤维杆加重部分长度。考虑冲程损失影响，适合于泵深在2000m以内的腐蚀井。

井例：C。该井为油井，检泵发现抽油杆均严重腐蚀。采取措施：碳纤维杆配套38mm加重杆、防腐泵组成防腐管柱，下井，目前生产正常，已生产210d，防腐效果良好。

2.2管柱防垢技术

结垢原因：一是地层水中含有高浓度易结垢盐离子,在采油过程中,因压力、温度或水成分变化改变了原先的化学平衡而产生垢,主要以碳酸钙垢为主,另外还混有碳酸镁、硫酸钙/镁等。二是两种或两种以上不相容的水混合在一起,结垢离子相互作用而生成垢。

2.2.1场结垢类型调查

收集油井垢样，化验结果显示大部分开发单元以碳酸盐垢为主；对结垢油井含水和矿化度统计表明：（1）结垢井不一定全是高含水井，低含水井也同样存在结垢问题，一些低渗油藏油井，含水在20%以下；（2）矿化度在30000ppm以下也存在结垢风险。

实验数据表明：（1）在相同温度条件下碳酸钙溶解度随压力的减小而减小；（2）在相同压力条件下碳酸钙溶解度随温度增大而减小。

从中可以看出：（1）油井随着地层压力的下降容易结垢；（2）油井抽油泵以下是结碳酸钙垢的重点区域，其次是泵和泵附近的管杆。

2.2.2管配套酸洗清垢技术：

针对碳酸盐垢，采用刮管器等刮削工具清垢（套管壁+炮眼）再采用稀酸溶垢的方法处理油井结垢。

井例：D。该井为一口油井，检泵发现凡尔座、活塞和割缝管上结垢，化验主要为碳酸盐垢，采取刮管洗井+10m3稀酸处理液清洗，措施后日液由3.2m3/d上升至8m3/d，日油由2.8t/d上升至6.2t/d，含水略有上升，在清除井筒结垢的同时，对射孔炮眼也进行清除。

2.2.3体阻垢技术

原理：药剂成分以固体聚合磷硅酸盐为主，装入油管中，通过浓度扩散的方式缓慢释放，与水中钙镁离子发生反应形成聚合磷酸钙镁和磷酸钙铁，降低污水硬度。

技术参数： 阻垢率：95%以上。 腐蚀速度小于0.076mm/a。适用温度范围0℃-200℃。安装简单，直接与泵下尾管连接即可（注：不可连接在筛管上部）。

适应范围：（1）液量小于30m3/d的井。（2）温度影响释放速度，选择2000m内的井。（3）非稠油井。（4）根据腐蚀结垢情况可调整配方

跟踪近一年应用的8口井，生产最长的已达398天，其中的5口井超过应用前生产周期。

2.2.4 防垢技术

原理：井液经下接头进入旋流室，在重力作用下，砂与机杂从流体中分离，沉入尾管，在经过滤网板的进一步滤除，井液进入集液室，被磁化器磁化。预磁化后的液体进入防垢器进一步磁化。利用磁化技术限制结垢晶体成长达到防垢目的。

由于铁锈等腐蚀产物影响其磁场强度，故适用于只结垢不腐蚀的油井。

2.3管柱防脏物技术

2.3.1 清洁抽油泵

原理：自清洁抽油泵在活塞下方设计了螺旋总成装置，工作时，螺旋总成主动搅动泵腔液体，有效避免杂质在泵体内沉积，用于解决常规抽油泵遇到井下脏物引起泵漏而失效的问题。

目前采油厂已经开始现场试验，至目前应用4口井，生产最长的已达163天，达到上次作业生产周期。

2.3.2 管携砂防垢防偏磨举升技术

从上至下由三部分组成：第一部分：井口密封泵、空心杆、呼吸孔组成的自然分离油润滑防腐防偏磨管柱；且具有携砂排砂的功能；第二部分：泵上二级环形密封阀、沉沙装置、抽油泵组成的防砂抽油装置总承，具有提高泵效、防砂卡泵的功能；第三部分：由沉砂尾管、空心杆组成的具有吸砂和解堵的功能。

该管柱具有负压吸砂携砂沉砂的功能、能减缓抽油泵泵阀伤害。适合因地层压力低，泵沉没度小导致泵效低以及微出砂携砂生产的井。

目前应用5口井，生产最长的已达293天，同时液量得到明显增加。

井例：E。该井为油井，检泵周期短，频繁作业的原因：出砂、结垢、偏磨和脏物引起泵漏。实施该工艺后日液由8.4m3/d上升到12.1m3/d，日油由1.4t/d上升到2.3t/d，示功图明显变好。

3控躺井工作方向

3.1 强化油藏动态管理

及时分析油水井动态变化的原因，通过注水调整、油井工作制度调整，建立合理的供排关系。

3.2强化井筒配套

实施井筒配套，优化配套措施和管理措施，实现油水井的合理高效长效生产。

3.3强化地面管理

利用各种监测手段跟踪分析生产资料，及时调整生产工况，同时地面设备保持完好，保证油水井的正常生产。

4结语

油井趟井管理是项系统工程，采油厂将继续立足现场找根源，强化技术攻关，解决制约油井长寿高效的各项瓶颈，优化配套提工况，攻关技术补短板，实现油井供排协调，为油井高效、长效生产提供有力技术支撑！

参考文献：

[1]李君.复杂油井趟井治理措施[J].石油钻采工艺.2020,17（03）:15-16.