抽油机井杆管偏磨治理技术..doc

第1章 前言 1.1目的以意义 抽油机井采油是世界石油工业的传统的采油方式，也是迄今为止一直占主导地位的人工举升方式，在我国各油田的生产井中大部分使用抽油机井采油技术，抽油机井采油技术在我国石油开采中有重要的地位。 抽油机井采油系统采用抽油杆上下运动向井下抽油泵传递动力，也称为有杆泵采油系统，为了与地面驱动螺杆泵采油系统区别，本论文称抽油机井采油系统。 随着油田含水的逐渐上升，杆管偏磨造成抽油机井检泵作业井数的比例逐年增加。在深层低渗透油田，由于注水效果不明显，油层亏空，压力降低，动液面下降，为了保持产液量，泵挂深度加深，抽油杆下行程受到的向上的力加大，抽油杆受压失稳弯曲，偏磨问题加重。近年来，聚合物驱油技术作为油田提高采收率的重要技术，在很多油田得到应用，在注聚合物驱的油田，在采油井见聚后出现了一个严重的问题，就是由于产出液粘弹性增加，导致抽油杆柱下行阻力增加，受力状况变坏，抽油杆与油管偏磨问题尤为突出，致使抽油杆断脱和油管损坏更加严重，缩短了检泵周期，增加了修井次数和修井费用，增大了事故的发生率，严重的影响了油田正常生产。例如：美国Byron油田在注聚合物前因抽油杆与油管偏磨造成杆断脱扣事故24井次/年，而聚合物驱后抽汲含聚合物采出液时，为48井次/年，增加了1倍；北的奥勒冈州基本油田聚合物驱前抽油杆断脱事故为42井次/年，聚合物驱后为266井次/年，增加了5倍多[1]。由此可见，抽油杆管偏磨已经是影响抽油机井正常生产的一个重要因素。 抽油机井采油系统中由于杆管偏磨造成的油井事故在世界各国的油田中广泛存在，随着下泵深度增加、产出液含水上升，偏磨问题呈上升的趋势，每年因此造成的经济损失巨大，2006年胜利油田因为杆管偏磨造成的经济损失超过亿元，因此，进行治理偏磨技术研究，提出治理抽油杆管偏磨的措施，分析治理措施实施效果，优选和保证治理措施适用条件，对提高抽油机井生产水平，减轻偏磨造成的影响，具有很重要的实际应用价值。 1.2油田管、杆偏磨情况概述 2006年胜利油田油井开井总数18756口，其中抽油机井12138口，占总井数的64.7%，由于偏磨而作业的有2537口，占抽油机井数的20.9%，杆管偏磨造成的工作量占油井全部维护工作量的20%-30%，增加了油井维护成本，年报废率达10％Table1-1 eccentric wear situation of pump wells used in every oil production company shengli oilfield 采油厂 总井数/口 开井数/口 抽油机井数/口 偏磨总井数/口 东辛 1960 1380 1029 537 现河 1910 1398 878 522 孤岛 2561 2091 1903 388 临盘 1737 1500 1427 376 滨南 2167 1312 1270 261 胜利 2176 1577 1146 161 纯梁 1536 935 851 157 桩西 869 486 454 112 孤东 1900 1707 1466 100 河口 1940 1810 1688 55 合计 18756 14196 12138 2537 2006年底，现河采油厂稀油地区抽油机开井878口，因油管与抽油杆偏磨造成的杆管断裂井和油管漏失井有522口，占总开井数的57％。针对采油厂油井偏磨严重的情况，2006年实施偏磨井治理440井次，治理前平均生产周期147天，治理后平均生产时间150天，部分井没有见效，见效203井次，见效井平均生产周期由104天延长到209天。2007年，因含水上升、电改抽等原因新增偏磨井81口81口井中偏磨严重造成躺井59口。 机械采油井管杆磨损的原因是抽油杆和油管之间相互接触并产生相对运动造成的，这一点是被众多现实和理论所证明。从偏磨现场情况来看，偏磨现象几乎在所有井况上都会出现，既有斜井偏磨[6][18]，又有直井偏磨[8]，有稀油井偏磨也有稠油井偏磨；若油井出砂、结蜡偏磨现象更严重。 为了对抽油机井杆管偏磨的现状有一个更清楚的了解，结合现场工作对现河采油厂2006年到2007年稀油区块偏磨井进行了现场调研和资料统计分析，发现抽油机井杆管偏磨状况主要分为杆管整体偏磨和抽油杆断裂两种情况。 Fig1-1 Impact of eccentric wear between rod and tube 对现河采油厂2006年到2007年稀油区95口游梁抽油机生产井进行了现场调查，通过对这95口井的修井作业资料进行分析，发现杆管偏磨具有以下特点： ①游梁抽油机生产井普遍存在杆管偏磨现象 在被调查的这些油井中，几乎在每一口油井中的抽油杆上都可以看到偏磨的痕迹，其中抽油杆接箍、抽油杆本体严重偏磨和油管被磨穿的油井共有