论文部分内容阅读
摘 要：本文就偏磨油井现状进行阐述，并就油井偏磨原因进行简要分析；针对目前油井偏磨现状，结合防偏磨工作及效果，提出油井防偏磨方案，以供同行参考。
关键词：油井 偏磨现状 偏磨原因分析 综合治理
一、沈阳油田油井偏磨现状
沈阳采油厂以注水开发为主。目前已到开发中后期，区块综合含水不断上升，老区块综合含水达到80%以上，部分区块含水达到90%以上。随着含水的升高，油井杆管偏磨已经成为影响油井检泵作业的主要因素之一。据统计，沈阳采油厂目前抽油机井开井数945口，其中有395口抽油机井存在偏磨现象，占抽油机井总数的41.8%。因为偏磨导致检泵周期在八个月以内有142口井，占抽油机井总数的15 %。我厂偏磨井主要分布在-安12块、沈24块、沈67块和法哈牛块。（具体情况如油井主要偏磨区块统计表）新开发区块部分油井随着含水的上升，也发生偏磨现象。
油井主要偏磨区块统计表
区块 抽油机开井数
（口） 含水（%） 偏磨井数
（口） 占总开井比例（%）
安12 140 91.8 83 59.3
沈84 126 92.5 51 40.5
沈24 39 86.6 37 94.9
沈67 106 86.3 62 58.5
法哈牛 72 83 18 25
合计 483 251 51.97
油井偏磨不仅导致杆断或管漏作业，缩短了检泵周期，增加了作业成本；而且也导致了材料大量消耗：目前沈阳采油厂每年因为偏磨报废抽油杆1万米左右，报废油管3000米左右，报废抽油杆接箍5万个左右。
二、油井偏磨原因分析
导致抽油机井管杆偏磨的原因大致可以分为两类：一是井斜和全角的变化使得油井管杆在井下弯曲，造成偏磨；二是抽油杆柱下部在外力的作用下产生挠曲而导致杆管产生偏磨。
下冲程时，抽油杆柱由于受到下行阻力的作用，使得泵上部分抽油杆受压，而上部抽油杆柱则由于受到抽油杆柱自身重力作用而受拉，因此，抽油杆柱在下行阻力和自身重力的作用下，存在既不受拉也不受压的一点，即中和点。利用杆重力与下行阻力求出中和点。
抽油杆柱是长细比很大的柱体，下行时在底部施加不大的纵向压缩载荷，就可能产生失稳弯曲。根据稳定理论，杆管偏磨临界载荷计算公式：当抽油杆柱下行过程中，所承受的纵向弯曲载荷大于抽油临界载荷，抽油杆就会弯曲失稳，发生偏磨。抽油杆最大变形在中和点附近，往下弯曲变形值越来越小，且屈曲次数增多，中和点位置越高，偏磨越严重。
同时区块含水上升也加剧了油井偏磨程度。近两年沈253、沈257、沈625区块部分油井含水上升以后，出现偏磨现象。
含水上升造成油井产出液的密度增大，浮力增大；杆、管间的油、蜡润滑作用大大减小，管杆接触面的润滑系数大幅度降低。
我厂挠曲导致偏磨油井中，使用φ57大泵生产的油井有34口，其中有13口井的冲次为5次以上（含5次）。泵挂在2000米以下的油井有58口。冲次在6次以上（含6次）的有87口井。大泵生产和泵挂的加深，大大增加抽油杆柱下行阻力；高冲次生产加剧了杆柱变形，加速了磨损，缩短了油井检泵周期。同时随着油田的不断开发，出砂井数量不断增加，油井的出砂量不断增加，也同样加剧了管杆的磨损程度。以上因素致使管杆间偏磨程度比开发初期和低含水期更为严重。
我们通过对395口偏磨油井的偏磨位置、偏磨形状、井况、井下工具的使用情况的跟踪，生产情况、工作参数、地质数据的查询，对每口油井的偏磨进行综合分析研究，将395口偏磨油井按主要导致偏磨的原因进行分类。在395口偏磨井中，有95口为井斜原因导致管杆偏磨；有228口井由于抽油杆柱下行过程中挠曲导致偏磨；有66口井由于挠曲和井斜共同作用导致管杆偏磨。395口偏磨井中，油井含水超过80%为285口井；在294口存在挠曲导致偏磨油井中，沉没度在300米以上有126口井。因此，根据油井的生产能力，实际生产情况，确定合理的生产参数，针对潜力高含水井采取有效的堵水措施，对于缓解抽油杆磨损程度，延长油井生产周期也将起到重要作用。
三、偏磨油井综合治理
2008年开始每年实施油井防偏磨措施400余井次，其中应用双向保护抽油杆接箍防偏磨30井次；应用内衬油管防偏磨4井次；应用抽油杆扶正器与柔性杆配合防偏磨20井次；应用抽油杆扶正器防偏磨50井次；应用沙滑动式空心杆扶正器防偏磨5井次；应用注塑扶正器抽油杆防偏磨300井次。
04年实施综合防偏磨措施后，偏磨导致作业井次出现平稳趋势，可见全面实施油井防偏磨起到了一定效果，在一定程度上，减缓了偏磨导致作业井次的增加。
四、2014年油井防偏磨工作
针对我厂目前油井偏磨现状，结合防偏磨工作及效果，油井防偏磨重点分以下几个方面进行：
1.加强跟踪，统计资料
继续加大油井作业跟踪，做好单井档案，为油井防偏磨治理提供资料。
2.实施针对性防偏磨
2.1内衬油管防偏磨
该技术是在油管内壁衬入由高密度聚乙烯、碳素纤维、玻璃纤维与炭黑等材料复合而成的超高分子聚乙烯管。耐磨性能好，对油管起保护作用。目前每年应用10余口井，延长检泵周期200天以上。
2.2双向保护抽油杆接箍防偏磨
对于井斜导致偏磨，含水在60%以下的油井应用双向保护抽油杆接箍防偏磨，通过对保护接箍应用效果分析，保护接箍对含水低的油井防偏磨效果好。如：边38-124井，该井生产情况为：5.4/3.7/32%，因井斜导致偏磨严重，抽油杆接箍多次磨脱，2013.5.20应用双向保护抽油杆接箍防偏磨后，到2010.3.5卡井作業，接箍及对应油管未发现明显磨损，原位置下回。到2013.8.27转注水井前，累计应用1470天。
关键词：油井 偏磨现状 偏磨原因分析 综合治理
一、沈阳油田油井偏磨现状
沈阳采油厂以注水开发为主。目前已到开发中后期，区块综合含水不断上升，老区块综合含水达到80%以上，部分区块含水达到90%以上。随着含水的升高，油井杆管偏磨已经成为影响油井检泵作业的主要因素之一。据统计，沈阳采油厂目前抽油机井开井数945口，其中有395口抽油机井存在偏磨现象，占抽油机井总数的41.8%。因为偏磨导致检泵周期在八个月以内有142口井，占抽油机井总数的15 %。我厂偏磨井主要分布在-安12块、沈24块、沈67块和法哈牛块。（具体情况如油井主要偏磨区块统计表）新开发区块部分油井随着含水的上升，也发生偏磨现象。
油井主要偏磨区块统计表
区块 抽油机开井数
（口） 含水（%） 偏磨井数
（口） 占总开井比例（%）
安12 140 91.8 83 59.3
沈84 126 92.5 51 40.5
沈24 39 86.6 37 94.9
沈67 106 86.3 62 58.5
法哈牛 72 83 18 25
合计 483 251 51.97
油井偏磨不仅导致杆断或管漏作业，缩短了检泵周期，增加了作业成本；而且也导致了材料大量消耗：目前沈阳采油厂每年因为偏磨报废抽油杆1万米左右，报废油管3000米左右，报废抽油杆接箍5万个左右。
二、油井偏磨原因分析
导致抽油机井管杆偏磨的原因大致可以分为两类：一是井斜和全角的变化使得油井管杆在井下弯曲，造成偏磨；二是抽油杆柱下部在外力的作用下产生挠曲而导致杆管产生偏磨。
下冲程时，抽油杆柱由于受到下行阻力的作用，使得泵上部分抽油杆受压，而上部抽油杆柱则由于受到抽油杆柱自身重力作用而受拉，因此，抽油杆柱在下行阻力和自身重力的作用下，存在既不受拉也不受压的一点，即中和点。利用杆重力与下行阻力求出中和点。
抽油杆柱是长细比很大的柱体，下行时在底部施加不大的纵向压缩载荷，就可能产生失稳弯曲。根据稳定理论，杆管偏磨临界载荷计算公式：当抽油杆柱下行过程中，所承受的纵向弯曲载荷大于抽油临界载荷，抽油杆就会弯曲失稳，发生偏磨。抽油杆最大变形在中和点附近，往下弯曲变形值越来越小，且屈曲次数增多，中和点位置越高，偏磨越严重。
同时区块含水上升也加剧了油井偏磨程度。近两年沈253、沈257、沈625区块部分油井含水上升以后，出现偏磨现象。
含水上升造成油井产出液的密度增大，浮力增大；杆、管间的油、蜡润滑作用大大减小，管杆接触面的润滑系数大幅度降低。
我厂挠曲导致偏磨油井中，使用φ57大泵生产的油井有34口，其中有13口井的冲次为5次以上（含5次）。泵挂在2000米以下的油井有58口。冲次在6次以上（含6次）的有87口井。大泵生产和泵挂的加深，大大增加抽油杆柱下行阻力；高冲次生产加剧了杆柱变形，加速了磨损，缩短了油井检泵周期。同时随着油田的不断开发，出砂井数量不断增加，油井的出砂量不断增加，也同样加剧了管杆的磨损程度。以上因素致使管杆间偏磨程度比开发初期和低含水期更为严重。
我们通过对395口偏磨油井的偏磨位置、偏磨形状、井况、井下工具的使用情况的跟踪，生产情况、工作参数、地质数据的查询，对每口油井的偏磨进行综合分析研究，将395口偏磨油井按主要导致偏磨的原因进行分类。在395口偏磨井中，有95口为井斜原因导致管杆偏磨；有228口井由于抽油杆柱下行过程中挠曲导致偏磨；有66口井由于挠曲和井斜共同作用导致管杆偏磨。395口偏磨井中，油井含水超过80%为285口井；在294口存在挠曲导致偏磨油井中，沉没度在300米以上有126口井。因此，根据油井的生产能力，实际生产情况，确定合理的生产参数，针对潜力高含水井采取有效的堵水措施，对于缓解抽油杆磨损程度，延长油井生产周期也将起到重要作用。
三、偏磨油井综合治理
2008年开始每年实施油井防偏磨措施400余井次，其中应用双向保护抽油杆接箍防偏磨30井次；应用内衬油管防偏磨4井次；应用抽油杆扶正器与柔性杆配合防偏磨20井次；应用抽油杆扶正器防偏磨50井次；应用沙滑动式空心杆扶正器防偏磨5井次；应用注塑扶正器抽油杆防偏磨300井次。
04年实施综合防偏磨措施后，偏磨导致作业井次出现平稳趋势，可见全面实施油井防偏磨起到了一定效果，在一定程度上，减缓了偏磨导致作业井次的增加。
四、2014年油井防偏磨工作
针对我厂目前油井偏磨现状，结合防偏磨工作及效果，油井防偏磨重点分以下几个方面进行：
1.加强跟踪，统计资料
继续加大油井作业跟踪，做好单井档案，为油井防偏磨治理提供资料。
2.实施针对性防偏磨
2.1内衬油管防偏磨
该技术是在油管内壁衬入由高密度聚乙烯、碳素纤维、玻璃纤维与炭黑等材料复合而成的超高分子聚乙烯管。耐磨性能好，对油管起保护作用。目前每年应用10余口井，延长检泵周期200天以上。
2.2双向保护抽油杆接箍防偏磨
对于井斜导致偏磨，含水在60%以下的油井应用双向保护抽油杆接箍防偏磨，通过对保护接箍应用效果分析，保护接箍对含水低的油井防偏磨效果好。如：边38-124井，该井生产情况为：5.4/3.7/32%，因井斜导致偏磨严重，抽油杆接箍多次磨脱，2013.5.20应用双向保护抽油杆接箍防偏磨后，到2010.3.5卡井作業，接箍及对应油管未发现明显磨损，原位置下回。到2013.8.27转注水井前，累计应用1470天。