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[摘 要]临盘采油厂截止到目前共投产4寸小套管(内径88.3mm)油井120多口,小套管油井在原油生产中发挥着越来越大的作用。小套管固井后井筒内径大幅度减小,管杆下入的深度及直径受到很大的限制,由于套管内径的锐减,作业完井管柱只能使用2寸小油管,由于管杆间隙大幅减少,再加上抽油杆运行轨迹的复杂行,导致偏磨现象十分严重。
[关键词]偏磨、刮蜡技术、抗磨
中图分类号:TE358.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0395-02
一、引言
临盘油田含蜡生产井大量结蜡,造成了因蜡卡作业的井越来越多,而常规清蜡措施工费用高、作量大、频繁、有效期短,不但污染环境、地层,还对工人的身体健康造成一定的影响。新型刮蜡技术的应用,有效解决了因油井结蜡而停产的问题,成功解决了这一严重困扰油田开发的大难题。
二、偏磨、刮蜡方面存在的问题
1、解决小套管偏磨问题
临盘采油厂截止到目前共投产4寸小套管(内径88.3mm)油井120多口,小套管油井在原油生产中发挥着越来越大的作用。小套管固井后井筒内径大幅度减小,管杆下入的深度及直径受到很大的限制,由于套管内径的锐减,作业完井管柱只能使用2寸小油管,由于管杆间隙大幅减少,再加上抽油杆运行轨迹的复杂行,导致偏磨现象十分严重。
临盘油田小套抽油井抽油杆组合多为φ22mm+φ19mm+φ22mm三级或φ22mm+φ19mm组合,由于管杆间隙的大幅减少,再加上普通抽油杆接箍多、外径较大,势必增加液流阻力和偏磨程度,从而减少抽油井寿命。
2、用较少投入解决长井段偏磨问题
从油井的整体管柱来看,直井偏磨井段集中在泵上50-400米的范围内,约占到总井数的75%,偏磨井段在泵上600-800米的范围内,约占到总井数的19%;只有很少数的直井出现全井偏磨。而对于斜井偏磨井段较为有规律,一般在造斜点上下100米的范围内。
我厂一般采用“HDPE/EXPE内衬油管+抗磨接箍+普通杆”配套技术对于高产量长井段偏磨井或生产周期在150天内的偏磨老大难井进行治理。
2006-2011年治理的163口井平均延长生产周期324天,治理后年减少作业243井次。现在我厂所投入的HDPE油管井,油管最长有效使用期已达6年。
3、解决常规方法清蜡存在的污染问题、工作量大、频繁的问题
油井结蜡一方面影响着流体举升的过流断面,增加了流动阻力;另一方面影响着抽油设备的正常工作。因此,防蜡和清蜡是含蜡原油开采中需要解决的重要问题。目前我厂500多口油井因为结蜡需要定期进行加药、热洗。常规清蜡措施工作量大、频繁、有效期短,不但污染环境、地层,还对工人的身体健康造成一定的影响。
三、技术路线
1、技术原理
注塑杆就是在抽油杆本体上热固上尼龙式扶正块,该扶正块在抽油杆柱工作过程中起到支撑和扶正作用,与目前我厂现场大量应用的接箍式抽油杆扶正器相比,有三个特点:
(1)避免了扶正器接箍和抽油杆接箍因为所用金属材质不同而造成的电化学腐蚀的产生;
(2)节约了大量成本和费用,一是扶正器单个成本大大降低,二是可以回收再处理应用;
(3)扶正效果好,在一根抽油杆上可以注2-3个扶正器,保证了抽油杆在井下发生弯曲时,每个螺距上都有扶正点。
2、设计思路
(一)2寸小油管用扶正器(图1)
在09年工艺所将根据小套油井生产的需要,自行设计适合小套管井防偏磨的固定式扶正器。该扶正器的特点:
(1)采用热塑技术,将扶正器安装在抽油杆体两头和中间的位置,防止抽油杆接箍和杆本体的磨损;
(2)原材料配方中加入了碳纤维纳米材料,使其更具抗磨性;
(3)产品的外型设计为螺旋型,因此可以增大接触面积,减小管、杆之间的压强,具有防偏磨和减小液流阻力的功能;
(4)采用独特防脱技术和一次成型工艺,使其在井下与油管较大的摩擦力下不脱落;
(5)价格便宜,可重复使用。
(二)刮蜡器(图2)
(1)安装刮蜡器井段轴向和径向360度范围内刮蜡不留死角;
(2)刮蜡器成圆柱体状,外围有若干螺旋斜槽,斜槽作為油流通道;
(3)刮蜡器内径大于抽油杆外径1mm,外径比油管内径小8mm;
(4)材料耐高温、耐腐蚀,强度大、不易脱落;
(5)价格便宜,可重复使用。
四、现场试验及效果评价
截至目前为止,临盘采油厂在148口井上使用注塑杆,53口井上使用刮蜡杆,平均每口井治理费用1.25万元。
1、偏磨治理
(1)LNXI52-51井:该井为4寸小套管井,泵径38mm,泵挂深度1700米,平均生产周期189天。2010-03-19,我厂首次在该井上使用注塑杆,2011-1-15由于活塞底部游动凡尔球座以上1cm处腐蚀出2个直径1cm小洞而检泵。该井检泵周期从117天提高到302天,延长了近一倍,起出的注塑杆无磨损、老化、脱落现象,固定式扶正器下入井段,管、杆无偏磨现象,治理偏磨效果明显比普通扶正器好。
2、高效刮蜡
SHS13-69:该井泵径56mm,泵挂深度1500米,平均生产周期167天。该井偏磨段较长,自500m向下抽油杆有偏磨现象;年作业4次,曾应用专用加重杆、抗磨副、抽油杆扶正器治理,最长生产周期半年左右,该井自400m-700m结蜡严重,油管内壁结蜡0.5cm,平均30天热洗一次。2011年11月下高效刮蜡器,2012年11月,该井因油管漏检泵,经检查抽油杆上部抽油杆有结蜡现象,相对应的油管内壁光滑,几乎没有蜡块存在(图3,图4)。
五、结论和建议
1、结论
(1)起出的注塑杆目前无磨损、老化、脱落现象,可以继续使用;
(2)注塑杆扶正器下入井段,管、杆无偏磨现象;
(3)长井段使用注塑杆后,在相同生产参数条件下,最大负荷、回压基本无变化;
(4)油管裂缝产生于无注塑杆的井段,以后可以在全井段使用注塑杆给予解决,小套管井因管、杆间隙过小,应尽量全井扶正。
(5)抽油井使用刮蜡器后,回压平均下降0.15MPa,最大电流平均下降1.4A,最大负荷平均下降4.9KN,平均热洗周期延长2倍以上。
2、建议
(1)临盘油田有500多口油井结蜡,建议选2-3个采油区的结蜡井整体使用刮蜡器;
(2)临盘油田有990多口油井存在偏磨现象,建议用注塑杆替代普通扶正器;
(3)由于注塑杆上的固定式扶正器、刮蜡器外径较大,起、下注塑杆时建议使用导向器,避免挂啦扶正器被损伤;
(4)由于刮蜡器外径68mm,起刮蜡器时在做好防喷准备的条件下,必须打开井口盖子进行施工,以免挂坏刮蜡器。
参考文献
[1] 中原油田工艺研究编写组,采油作业手册,2001.8.
[2] 中国石油勘探等开发,1999.4.
[关键词]偏磨、刮蜡技术、抗磨
中图分类号:TE358.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0395-02
一、引言
临盘油田含蜡生产井大量结蜡,造成了因蜡卡作业的井越来越多,而常规清蜡措施工费用高、作量大、频繁、有效期短,不但污染环境、地层,还对工人的身体健康造成一定的影响。新型刮蜡技术的应用,有效解决了因油井结蜡而停产的问题,成功解决了这一严重困扰油田开发的大难题。
二、偏磨、刮蜡方面存在的问题
1、解决小套管偏磨问题
临盘采油厂截止到目前共投产4寸小套管(内径88.3mm)油井120多口,小套管油井在原油生产中发挥着越来越大的作用。小套管固井后井筒内径大幅度减小,管杆下入的深度及直径受到很大的限制,由于套管内径的锐减,作业完井管柱只能使用2寸小油管,由于管杆间隙大幅减少,再加上抽油杆运行轨迹的复杂行,导致偏磨现象十分严重。
临盘油田小套抽油井抽油杆组合多为φ22mm+φ19mm+φ22mm三级或φ22mm+φ19mm组合,由于管杆间隙的大幅减少,再加上普通抽油杆接箍多、外径较大,势必增加液流阻力和偏磨程度,从而减少抽油井寿命。
2、用较少投入解决长井段偏磨问题
从油井的整体管柱来看,直井偏磨井段集中在泵上50-400米的范围内,约占到总井数的75%,偏磨井段在泵上600-800米的范围内,约占到总井数的19%;只有很少数的直井出现全井偏磨。而对于斜井偏磨井段较为有规律,一般在造斜点上下100米的范围内。
我厂一般采用“HDPE/EXPE内衬油管+抗磨接箍+普通杆”配套技术对于高产量长井段偏磨井或生产周期在150天内的偏磨老大难井进行治理。
2006-2011年治理的163口井平均延长生产周期324天,治理后年减少作业243井次。现在我厂所投入的HDPE油管井,油管最长有效使用期已达6年。
3、解决常规方法清蜡存在的污染问题、工作量大、频繁的问题
油井结蜡一方面影响着流体举升的过流断面,增加了流动阻力;另一方面影响着抽油设备的正常工作。因此,防蜡和清蜡是含蜡原油开采中需要解决的重要问题。目前我厂500多口油井因为结蜡需要定期进行加药、热洗。常规清蜡措施工作量大、频繁、有效期短,不但污染环境、地层,还对工人的身体健康造成一定的影响。
三、技术路线
1、技术原理
注塑杆就是在抽油杆本体上热固上尼龙式扶正块,该扶正块在抽油杆柱工作过程中起到支撑和扶正作用,与目前我厂现场大量应用的接箍式抽油杆扶正器相比,有三个特点:
(1)避免了扶正器接箍和抽油杆接箍因为所用金属材质不同而造成的电化学腐蚀的产生;
(2)节约了大量成本和费用,一是扶正器单个成本大大降低,二是可以回收再处理应用;
(3)扶正效果好,在一根抽油杆上可以注2-3个扶正器,保证了抽油杆在井下发生弯曲时,每个螺距上都有扶正点。
2、设计思路
(一)2寸小油管用扶正器(图1)
在09年工艺所将根据小套油井生产的需要,自行设计适合小套管井防偏磨的固定式扶正器。该扶正器的特点:
(1)采用热塑技术,将扶正器安装在抽油杆体两头和中间的位置,防止抽油杆接箍和杆本体的磨损;
(2)原材料配方中加入了碳纤维纳米材料,使其更具抗磨性;
(3)产品的外型设计为螺旋型,因此可以增大接触面积,减小管、杆之间的压强,具有防偏磨和减小液流阻力的功能;
(4)采用独特防脱技术和一次成型工艺,使其在井下与油管较大的摩擦力下不脱落;
(5)价格便宜,可重复使用。
(二)刮蜡器(图2)
(1)安装刮蜡器井段轴向和径向360度范围内刮蜡不留死角;
(2)刮蜡器成圆柱体状,外围有若干螺旋斜槽,斜槽作為油流通道;
(3)刮蜡器内径大于抽油杆外径1mm,外径比油管内径小8mm;
(4)材料耐高温、耐腐蚀,强度大、不易脱落;
(5)价格便宜,可重复使用。
四、现场试验及效果评价
截至目前为止,临盘采油厂在148口井上使用注塑杆,53口井上使用刮蜡杆,平均每口井治理费用1.25万元。
1、偏磨治理
(1)LNXI52-51井:该井为4寸小套管井,泵径38mm,泵挂深度1700米,平均生产周期189天。2010-03-19,我厂首次在该井上使用注塑杆,2011-1-15由于活塞底部游动凡尔球座以上1cm处腐蚀出2个直径1cm小洞而检泵。该井检泵周期从117天提高到302天,延长了近一倍,起出的注塑杆无磨损、老化、脱落现象,固定式扶正器下入井段,管、杆无偏磨现象,治理偏磨效果明显比普通扶正器好。
2、高效刮蜡
SHS13-69:该井泵径56mm,泵挂深度1500米,平均生产周期167天。该井偏磨段较长,自500m向下抽油杆有偏磨现象;年作业4次,曾应用专用加重杆、抗磨副、抽油杆扶正器治理,最长生产周期半年左右,该井自400m-700m结蜡严重,油管内壁结蜡0.5cm,平均30天热洗一次。2011年11月下高效刮蜡器,2012年11月,该井因油管漏检泵,经检查抽油杆上部抽油杆有结蜡现象,相对应的油管内壁光滑,几乎没有蜡块存在(图3,图4)。
五、结论和建议
1、结论
(1)起出的注塑杆目前无磨损、老化、脱落现象,可以继续使用;
(2)注塑杆扶正器下入井段,管、杆无偏磨现象;
(3)长井段使用注塑杆后,在相同生产参数条件下,最大负荷、回压基本无变化;
(4)油管裂缝产生于无注塑杆的井段,以后可以在全井段使用注塑杆给予解决,小套管井因管、杆间隙过小,应尽量全井扶正。
(5)抽油井使用刮蜡器后,回压平均下降0.15MPa,最大电流平均下降1.4A,最大负荷平均下降4.9KN,平均热洗周期延长2倍以上。
2、建议
(1)临盘油田有500多口油井结蜡,建议选2-3个采油区的结蜡井整体使用刮蜡器;
(2)临盘油田有990多口油井存在偏磨现象,建议用注塑杆替代普通扶正器;
(3)由于注塑杆上的固定式扶正器、刮蜡器外径较大,起、下注塑杆时建议使用导向器,避免挂啦扶正器被损伤;
(4)由于刮蜡器外径68mm,起刮蜡器时在做好防喷准备的条件下,必须打开井口盖子进行施工,以免挂坏刮蜡器。
参考文献
[1] 中原油田工艺研究编写组,采油作业手册,2001.8.
[2] 中国石油勘探等开发,1999.4.