APP下载

高含水期延长油井检泵周期配套技术研究

2018-05-09张雪梅张广瑜程绪森

科学与财富 2018年8期
关键词:防垢

张雪梅 张广瑜 程绪森

摘 要:随着油田持续开采生产规模不断扩大,油井数量多、井筒状况复杂,延长油井检泵周期具有重要意义。文中通过系统分析影响检泵作业的因素,采取多种技术措施延长检泵周期,降低采油生产成本。 (1)通过统计油田近三年检泵作业井,分析得出检泵作业主要原因为偏磨、腐蚀和结垢。(2)对于偏磨严重井,采取因地制宜、分段治理、防治结合的方式,提高偏磨治理效果。(3)针对腐蚀、结垢井,开展室内实验优选药剂,并结合现场生产实际,对药剂类型、加药方式等进行优化,制定防腐防垢加药方案,提高治理针对性和治理效果。

关键词:维护井;检泵周期;作业原因;防偏磨;防垢;防腐治理

抽油井都存在不同程度的结蜡情况,管杆偏磨、腐蚀、结垢严重。抽油杆在上冲程时,游动阀关闭,活塞带动油罐内介质上移,由于管内介质的重力、油管与管内介质和抽油杆的阻力作用,使抽油杆拉直,而油管在中性点以下产生弯曲,使管、杆接触而产生磨损。近年来,经过综合配套工艺技术治理、清防蜡工艺的配套实施,抽油井维护作业井次逐年减少、节约生产成本、延长抽油井的检泵周期。通过对油田近三年来维护井作业原因的深入调查分析,针对油田储层特点,提出了“三防”治理,即防偏磨、防垢、防腐治理措施,减少了维护作业井次.延长油井免修期。

一、影响油水井免修期的主要因素分析

统计油田2014-2016年共有维护井平均免修期338天。通过对油田最近三年检泵井原因分析,偏磨、腐蚀、结垢导致作业井数占总井数的71.1%。

(1)偏磨原因:由于油井液含水大幅度上升,杆管之间的润滑环境逐渐恶化,侧钻井、斜井的增多等多种因素的综合作用,使得偏磨现象越来越严重,且偏磨井数呈逐年上升趋势,管杆偏磨造成油井生产周期缩短。实际上,油层套管在一定程度上是螺旋弯曲的,油管油杆在套管中是螺旋弯曲的。油管与油杆相互接触是不可避免的,当其相对运动时产生偏磨。当抽油机井生产时,抽油杆向上的综合拉力和向下的重力会产生一个水平分力,在这个水平分力的作用下,油管和抽油杆接触,产生磨擦。抽油杆弯曲产生于下冲程,下冲程时,抽油杆主要受两个方向的力,一个是自身在液体中向下的重力,另一个是活塞下冲程时受到向上的阻力,而两个方向的力的平衡点,即为中性点,在中性点以下的抽油杆受压而弯曲,中性点以上抽油杆呈拉伸状态,由于抽油杆弯曲,使抽油杆与油管发生偏磨。2014-2016年因偏磨造成管漏、杆断井占躺井总数的33.0%。(2)腐蚀原因:油田进入开发中后期,原油含水上升,产出液中矿化度升高,采出液中含有多种离子,如:K+、Na+、Mg2+、Ca2+、CI-、SO42-、HCO3-等,使采出液中導电性增强,加速了电偶腐蚀、电化学腐蚀进程。导致金属腐蚀的因素很多,如:矿化度、温度、PH值、溶解气、硫化氢、二氧化碳等。2014-2016年因腐蚀造成管漏、杆断井占躺井总数的23%。(3)结垢原因:随着油田开发的不断深入,结垢井逐年增加,成为油井躺井的主要因素之一。油井井筒结垢严重,造成泵卡、泵漏、油管杆腐蚀;地层、射孔部位结垢,造成油井减产。目前,油井结垢类型是碳酸盐垢、硫化物垢、铁化合物垢及混合垢。2014-2016年因结垢躺井占躺井总数的15.1%。

二、延长油水井免修期的具体办法和措施

1、分段治理、防治结合,提高偏磨治理效果。

针对近年来油井偏磨日益加重的实际情况,因地制宜,配套偏磨技术,提高治理效果。 ①对一般偏磨井分段治理,使用碳纤维扶正器局部对应治理模式,主要配套碳纤维扶正短节、扭卡式扶正器等,其中扭卡式扶正器可在单根油杆上滑动,起到清洗油杆功能,单井使用20-40件不等。②对中度偏磨井,使用局部对应内衬管+抗磨接箍治理模式,单井使用内衬管300-600m。③对年度三次、当年二次及5吨以上严重偏磨井纳入重点治理,全井采取内衬管+抗磨接箍治理及内衬管+防腐杆治理模式,使用效果较好。④配套旋转工具。使用油管旋转井口,定期人工驱动涡轮,使井内油管定期更换方位;使用油杆旋转器,利用抽油机上下载荷不同,自动驱动抽油杆旋转,以上两类装置使杆柱、管柱均匀磨损,延长检泵周期。

⑤对空心杆偏磨井下扶正空心杆配套3寸管治理;对螺杆泵井在偏磨段加下锥度扣扶正器治理,效果明显。⑥对结蜡偏磨严重井,采用上部3寸普通油管配套空心杆热洗除蜡,下部偏磨段配套内衬管及抗磨接箍治理。⑦抓好新井早期防磨治理,对斜井、弯曲大的井,从投产开始采取全井内衬管+抗磨接箍治理,做到早治理早见效。

2. 针对区块特点,开展室内实验,制定防腐防垢加药措施。

针对日常加药以周期性加入防垢剂为主,加药周期15~30天,由于未加缓蚀剂,导致部分区块及单井生产管柱腐蚀情况严重,从作业井情况描述可以看出区块均存在抽油杆本体腐蚀问题。针对零星单井腐蚀治理问题,开展药剂筛选评价试验,制定合理加药方式,并筛选出针对性强的采出水缓蚀剂进行现场加药。(1)选井。管理区与工艺所相结合,确定区块整体治理及零星单井治理顺序,并选出典型井进入室内试验。(2)采出水检测。管理区按照取样标准及检测要求,对腐蚀区块典型井采出液取样,送至工艺所进行实验分析,分析内容包块:常规离子分析,静态腐蚀速率检测,水质自身稳定性评价以及缓蚀药剂筛选等。(3)垢样检测。腐蚀区块有检泵井时,管理区负责在检泵时取垢样,送至工艺所进行垢样组份分析,与采出水检测结果相结合对腐蚀因素进行考察。(4)制定加药方案并实施。在完成室内试验后,确定药剂类型及加药方式,制定区块(单井)加药方案,提交至管理区,由管理区根据方案要求组织实施加药工作;(5)后期效果跟踪。现场实施后,由管理区定期对加药井进行取样,工艺所通过对比加药前后腐蚀速率情况,对加药工艺进一步调整优化。(6)取得的效果。以A块为例由于含水上升,油井腐蚀越来越严重。检泵作业33井次,作业频次高达0.8,检泵周期仅为197天。通过采出水静态腐蚀挂片实验和水质化验数据分析,开展药剂优选实验,结合现场生产实际,对药剂类型、加药方式等进行优化,投加缓蚀剂的油井平均检泵周期延长了215天,取得了良好的效果。

三、应用情况

本文结合油藏开发特点和单井生产实际,以及修井作业和日常生产测试资料等分区块、分井况进行综合分析,明确了影响油井检泵周期的主要因素,即油井出砂、杆柱断脱、偏磨以及螺杆泵定子脱胶。通过举升工艺优化设计和配套工艺技术的应用,达到延长油井检泵周期、提高油井生产时率的目的。同时针对老油田开发中后期含水逐渐上升、井况差、原油物性差、油稠易岀砂等因素,对下步的技术攻关方向进行了探讨,提出了延长检泵周期的方法与对策。通过针对性治理措施的开展,管理区检泵作业井同比减少5口,比计划减少6口,平均检泵周期由原来的338天延长至395天,取得了明显的效果。

参考文献:

[1]提高油井检泵作业施工质量有效途径分析[J].霍冬晓.化学工程与装备. 2017(07)

[2]油井检泵原因分析及延长检泵周期措施探讨[J].孙家晖.化工管理. 2017(09)

[3]延长油井检泵周期工艺在笔架岭油田的应用[J]. 张娜,胡鹏.化工管理. 2015(29)

[4]延长油井检泵周期的探索[J].汪洋.中国石油和化工标准与质量. 2014(10)

[5]浅谈影响油井检泵周期的原因及对策[J].董力维.化学工程与装备. 2016(03)

猜你喜欢

防垢
多元防垢合金的制备与表征研究
稀土铈对Ni-Mo-P-PTFE镀层组织结构与防垢性能的影响研究
长3储层复合防垢剂的筛选及性能评价
物理防垢技术在大牛地气田的应用
南六区三元油井钙垢期防垢剂ST防垢有效浓度研究
物理防垢技术在大牛地气田的应用
物理防垢装置筛选评价试验
大牛地含醇污水处理系统的防垢
流速对Cu-Zn-X合金防垢效果影响研究
CW系列防垢剂的合成及性能评价