论文部分内容阅读
[摘 要]油井检泵周期是描述一口油井正常生产周期长短的一项重要指标。检泵周期的长短直接反映了油井的生产状况和经济效益的好坏。滨南二矿稀油位于单家寺油田的东南部，从构造上看，为一复杂断块油藏。随着油藏开发的逐步深入，由于地层压力的变化、地层亏空、开采措施的影响以及地层流体对地层的浸泡、冲刷，导致岩石骨架应力发生变化，从而使深井泵及其它井下工具的工作条件变得恶劣。因此，如何改善该区块油井的工作状况，对油井躺井原因分析，延长油井检泵周期，成为大家共同关注和探讨的问题。
中图分类号：TQ172.75文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0276-01
油井在生产过程中，深井泵、油管、抽油杆及其它井下工具中的任何一个环节中出现故障，都可能导致油井不能正常生产而躺井，经过对滨南二矿稀油躺井的总结分析的现场调查，将躺井原因归为以下几类：
一、油井管杆偏磨严重
随着开发的进一步深入，地层压力随着地层流体的减少而逐步下降，岩石孔隙收缩引起岩石骨架变形，甚至不同岩性的地层发生不同程度的相对滑动；另外，由于地层水或外来注入水的长期浸泡，有些岩层例如泥岩、页岩、盐岩地层发生蠕变、膨胀，从而造成原来比较规则的井身结构发生变化，在井壁岩石应力的作用下，井筒套管发生弯曲变形，井径变得不规则。当油管下入井筒后不能保持自然的自由伸缩状态，而是在侧向力的作用下随井筒结构的不规则变化发生弯曲，所以抽油杆带动深井泵柱塞在油管内上下往复运动时与油管的接触面积加大，引起管杆偏磨。
其次，对于井斜角比较大的油井或定向井，由于井身结构的倾斜，不可避免地会引起管杆偏磨。同时，抽油杆在生产过程尤其是下行过程中，由于负荷的挤压作用使抽油杆发生弯曲紧贴在油管上引起偏磨。
对二矿稀油的油井来说，管杆偏磨的现象普遍存在。由于油管、抽油杆偏磨，造成抽油杆接头磨断、油管接箍或油管壁磨漏，抽油杆本体的油管内壁大幅度磨损，从而必须上作业查管杆检泵，更换磨损的油管的抽油杆。
二、油井出砂造成躺井
滨南二矿稀油油田部分砂岩地层胶结物含量少，胶结强度不够，再加上在开采过程中地层水对胶结物的溶解、冲刷及作业起下管柱引起的地层流体压力激动对岩石的冲击破坏作用或生产压差过大，使地层岩石结构疏松，砂粒剥落分离，在生产压差的作用下，砂粒随油水混合物井入泵筒和油管引起出砂。
油井出砂对井下工具和生产造成危害有两种方式：
①、砂粒和井下工具磨蚀引起泵漏和管漏：
地层砂进入泵筒后，由于泵内柱塞的上下往复运动，凡尔在十几兆帕的压力下打开和关闭，砂粒就会逐渐磨损凡尔球，泵筒内壁衬套和柱塞以及游动凡尔罩，造成凡尔球关闭不严或失效，衬套和柱塞磨坏，游动凡尔罩磨损断脱，最终造成泵漏或油井不出油而躺井。
②、砂卡：当地层砂随着油水混合物进入油管内部后，由于砂粒比重比油大，主在泵筒内及游动凡尔罩二面沉积，特别当油水混合物在井筒内的流速较慢或者因为某种原因停井时，地层砂就会快速下层，积聚在泵筒、柱塞、泵筒余隙及抽油杆和油管内壁的环空之间。如果沉砂较多，就会把泵筒、柱塞、抽油杆砂埋，再次开井时地层砂就会卡泵或卡抽油杆，使深井泵和抽油杆不能正常工作，必须进行作业检泵、冲砂，才能恢复正常生产。
三、注入水或地层水腐蚀井下工具造成躺井
二矿稀油经过十多年来的开发，已进入中含水期阶段，油井综合含水达60%，油田注入水含有机械杂质、电化学物质及其生成物、细菌及其生成物等多种杂质，注入地层后，会引起地层结垢，堵塞地层，当这些杂质进入井筒后，不仅会加剧活塞与泵筒、抽油杆和油管壁之间的磨损，更主要它们具有很强的腐蚀性，在地层高温高压的条件下，一些活跃的化学物质和细菌的代谢产物就会与金属井下工具的表面发生一系列的化学反应，从而引起油管丝扣、抽油杆接头锈蚀老化、深井泵凡尔闭合不严、封隔器、防砂管柱失效等井下事故，造成油井不能正常生產，从而必须上作业更换井下工具，缩短了油井的换泵周期。
四、管理因素造成躺井
在生产过程中，人为管理因素也是造成油井躺井的一个重要原因，主要表现在以下几个方面：
1、作业质量把关不严。油井作业时，由于设计人员对油井现场情况缺乏详细了解，对于应该更换的管杆没有及时更换，井下配套工艺不完善，作业施工人员粗心大意，都会削弱井下管杆的强度、影响井下工具的工作状况，缩短油井检泵周期，甚至会造成作业无效井。
2、机、杆、泵组合不合理：投入生产的机、杆、泵组合没有经过科学设计，或者在设计过程中没有充分考虑杆柱载荷、液柱载荷、摩擦载荷、惯性载荷及其它载荷在工作过程中对机杆泵尤其是抽油杆受力的影响，从而导致抽油杆应力集中的地方强度不够，引起丝扣滑脱甚至抽油杆疲劳失效，造成杆断而躺井。
3、工作制度不合理和日常维护不到位：如果对于管杆偏磨、供液不足、结蜡井采用小冲程，快冲次的工作制度，就会增加抽油机和抽油杆的载荷，磨损加剧，缩短井下工具的工作寿命。平衡块重量或位置不合适，会引起抽油机电流不平衡，造成凡尔罩断、抽油杆断脱等井下事故而躺井。
结论
针对滨南二矿稀油存在的问题，根据二矿稀油的地质情况以及井下管柱的结构和油井的工作制度深入分析了该区块油井的躺井原因，提出了延长油井换泵周期的几项措施并且在现场实践中，通过一些比较有效的措施，比如采用加重杆和油杆扶正器以及优化生产工艺参数，使得油井检泵周期得到进一步的延长，降低了油井的维护费用，同时也为油井的合理化生产提供了一个良好的环境。另外也给其他类似的区块来提高油井换泵周期提供了几个可以借鉴的方法。
参考文献
[1]张国旗，《采油工程技术》，石油工业出版社，2001年.
中图分类号：TQ172.75文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0276-01
油井在生产过程中，深井泵、油管、抽油杆及其它井下工具中的任何一个环节中出现故障，都可能导致油井不能正常生产而躺井，经过对滨南二矿稀油躺井的总结分析的现场调查，将躺井原因归为以下几类：
一、油井管杆偏磨严重
随着开发的进一步深入，地层压力随着地层流体的减少而逐步下降，岩石孔隙收缩引起岩石骨架变形，甚至不同岩性的地层发生不同程度的相对滑动；另外，由于地层水或外来注入水的长期浸泡，有些岩层例如泥岩、页岩、盐岩地层发生蠕变、膨胀，从而造成原来比较规则的井身结构发生变化，在井壁岩石应力的作用下，井筒套管发生弯曲变形，井径变得不规则。当油管下入井筒后不能保持自然的自由伸缩状态，而是在侧向力的作用下随井筒结构的不规则变化发生弯曲，所以抽油杆带动深井泵柱塞在油管内上下往复运动时与油管的接触面积加大，引起管杆偏磨。
其次，对于井斜角比较大的油井或定向井，由于井身结构的倾斜，不可避免地会引起管杆偏磨。同时，抽油杆在生产过程尤其是下行过程中，由于负荷的挤压作用使抽油杆发生弯曲紧贴在油管上引起偏磨。
对二矿稀油的油井来说，管杆偏磨的现象普遍存在。由于油管、抽油杆偏磨，造成抽油杆接头磨断、油管接箍或油管壁磨漏，抽油杆本体的油管内壁大幅度磨损，从而必须上作业查管杆检泵，更换磨损的油管的抽油杆。
二、油井出砂造成躺井
滨南二矿稀油油田部分砂岩地层胶结物含量少，胶结强度不够，再加上在开采过程中地层水对胶结物的溶解、冲刷及作业起下管柱引起的地层流体压力激动对岩石的冲击破坏作用或生产压差过大，使地层岩石结构疏松，砂粒剥落分离，在生产压差的作用下，砂粒随油水混合物井入泵筒和油管引起出砂。
油井出砂对井下工具和生产造成危害有两种方式：
①、砂粒和井下工具磨蚀引起泵漏和管漏：
地层砂进入泵筒后，由于泵内柱塞的上下往复运动，凡尔在十几兆帕的压力下打开和关闭，砂粒就会逐渐磨损凡尔球，泵筒内壁衬套和柱塞以及游动凡尔罩，造成凡尔球关闭不严或失效，衬套和柱塞磨坏，游动凡尔罩磨损断脱，最终造成泵漏或油井不出油而躺井。
②、砂卡：当地层砂随着油水混合物进入油管内部后，由于砂粒比重比油大，主在泵筒内及游动凡尔罩二面沉积，特别当油水混合物在井筒内的流速较慢或者因为某种原因停井时，地层砂就会快速下层，积聚在泵筒、柱塞、泵筒余隙及抽油杆和油管内壁的环空之间。如果沉砂较多，就会把泵筒、柱塞、抽油杆砂埋，再次开井时地层砂就会卡泵或卡抽油杆，使深井泵和抽油杆不能正常工作，必须进行作业检泵、冲砂，才能恢复正常生产。
三、注入水或地层水腐蚀井下工具造成躺井
二矿稀油经过十多年来的开发，已进入中含水期阶段，油井综合含水达60%，油田注入水含有机械杂质、电化学物质及其生成物、细菌及其生成物等多种杂质，注入地层后，会引起地层结垢，堵塞地层，当这些杂质进入井筒后，不仅会加剧活塞与泵筒、抽油杆和油管壁之间的磨损，更主要它们具有很强的腐蚀性，在地层高温高压的条件下，一些活跃的化学物质和细菌的代谢产物就会与金属井下工具的表面发生一系列的化学反应，从而引起油管丝扣、抽油杆接头锈蚀老化、深井泵凡尔闭合不严、封隔器、防砂管柱失效等井下事故，造成油井不能正常生產，从而必须上作业更换井下工具，缩短了油井的换泵周期。
四、管理因素造成躺井
在生产过程中，人为管理因素也是造成油井躺井的一个重要原因，主要表现在以下几个方面：
1、作业质量把关不严。油井作业时，由于设计人员对油井现场情况缺乏详细了解，对于应该更换的管杆没有及时更换，井下配套工艺不完善，作业施工人员粗心大意，都会削弱井下管杆的强度、影响井下工具的工作状况，缩短油井检泵周期，甚至会造成作业无效井。
2、机、杆、泵组合不合理：投入生产的机、杆、泵组合没有经过科学设计，或者在设计过程中没有充分考虑杆柱载荷、液柱载荷、摩擦载荷、惯性载荷及其它载荷在工作过程中对机杆泵尤其是抽油杆受力的影响，从而导致抽油杆应力集中的地方强度不够，引起丝扣滑脱甚至抽油杆疲劳失效，造成杆断而躺井。
3、工作制度不合理和日常维护不到位：如果对于管杆偏磨、供液不足、结蜡井采用小冲程，快冲次的工作制度，就会增加抽油机和抽油杆的载荷，磨损加剧，缩短井下工具的工作寿命。平衡块重量或位置不合适，会引起抽油机电流不平衡，造成凡尔罩断、抽油杆断脱等井下事故而躺井。
结论
针对滨南二矿稀油存在的问题，根据二矿稀油的地质情况以及井下管柱的结构和油井的工作制度深入分析了该区块油井的躺井原因，提出了延长油井换泵周期的几项措施并且在现场实践中，通过一些比较有效的措施，比如采用加重杆和油杆扶正器以及优化生产工艺参数，使得油井检泵周期得到进一步的延长，降低了油井的维护费用，同时也为油井的合理化生产提供了一个良好的环境。另外也给其他类似的区块来提高油井换泵周期提供了几个可以借鉴的方法。
参考文献
[1]张国旗，《采油工程技术》，石油工业出版社，2001年.