油井偏磨研究与治理

《油井偏磨研究与治理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、油井偏磨研究与治理摘要：油井主要以有杆泵开抽方式开采，油井偏磨普遍存在，由于受到井身结构、腐蚀结垢等因素加剧油井偏磨严重。木文重点对新木油田油井偏磨问题进行详细分析，总结油井偏磨特点，偏磨原因和偏磨因素，从机械磨损、腐蚀和稠油的影响，分析油井偏磨机理，优化抽油杆扶正器和防磨方式；根据改善井液环境的偏蘑治理思路，研究了抽油机井偏磨的治理技术，包括油杆防磨技术，油管防磨技术，防腐抗磨技术，结合这些技术在新木油田广泛运用，取得良好的经济效益。关键词：油井偏磨井身轨迹井液环境1•工作制度影响偏蘑1.1冲次的影响冲次快时抽油杆与油管相对摩擦的次数增多，磨损较快；而低冲次时,

2、抽油杆与油管摩擦次数减少，磨损较慢，管杆使用寿命相对较长。因此抽油井参数设计应满足“长冲程慢冲次”设计原则。1・2沉没度的影响抽油井上行时，当沉没度较高时，沉没压力增大，泵内的吸入压力也增大，抽油杆受到的向上顶力增大，会导致抽油杆弯曲，造成杆、管偏磨加剧。下行时，山于固定阀关闭，此时沉没度对油管下部产生向上的顶力,此力对长径比很大的油管來说，足以使油管产生弯曲。实际生产中，在沉没度较高时，无论上冲程、下冲程均会加剧管杆管的偏磨。2井身轨迹影响偏磨2.1自然井斜新木油田处于农业生产区，受到自然条件限制，油井钻井工程设计多采用定向井，目前90%新井都是斜井。同时，正常

3、的井身轨迹由“直-增-稳”变为“直-增-降”等，在钻井过程中，随着钻井深度的增加，钻头与井口的同心度变差，从纵向上看，井筒是一条弯曲旋扭的线条。2.2定向井造斜随着钻井技术的发展和油田开发需要，定向井不断增多，定向井井眼处丁•复杂的螺旋弯曲状态，尤其在造斜段，钻井井斜角和方位角的控制难度大，井眼曲率变化大，使井筒产生空间扭曲，抽油杆与油管发生摩擦，造成偏磨。2.3钻井质量差钻井过程屮，在油层顶部100米内，调整井斜角和方位角，提前做好中靶准备，导致井斜介变化人，在正常泵挂深度范围内，部分抽井泵挂恰好在井斜角差段，是造成此类井偏磨的主要原因。3.井液环境影响偏磨3.

4、1腐蚀影响（1）细菌腐蚀新木油田釆出水中滋生一种细菌：硫酸盐还原菌（SRB）o该细菌对油井腐蚀危害最大。SRB在无氧的环境下将水中无机硫酸盐还原成硫化氢.从ffrj对系统造成腐蚀。（2）高含水腐蚀油田开发进入高含水阶段，综合含水达到90%以上，下行阻力变大、润滑状况恶化、井液腐蚀加剧了油井偏磨。当原油中乳化水含量高于74.02%时，井液由油包水转变为水包油，当管杆表面磨损，油水屮的无机离子与抽油杆表面相接触，产生腐蚀，导致杆管表面粗糙，加剧磨损，偏磨和腐蚀相互作用，产生更大的破坏性。2.2结垢影响产出液中碳酸钙的溶解度随着温度的升高和压力降低而减小，后者的影响尤为

5、重要。油井生产时，产出液从井底到井口是一个温度、压力下降的过程，在井筒中下部产出水中的成垢离子结合形成难溶盐析出如碳酸钙等，导致结垢，这与现场发现井筒中下部结垢严重是一致的，其反应方程式如下：抽油杆腐蚀结垢增大了抽油杆与油管之间的摩擦系数，摩擦力二摩擦系数*载荷，当载荷一是时，摩擦系数的改变直接影响到摩擦力的大小。3.抽油杆防磨技术研究2.1扶正器形状优化内导流扶止器无效防磨区进行导流，相比普通扶止器，接触面积增大,杆管正压力大大降低。可对比井分析，蘑损速度下降5.5倍，磨损周期延长5倍多。①应用防磨效果分析前A12-10井2010年8月10日管漏作业，原井使用浇

6、注式扶正器，泵上40根测量外径42mm,计算磨损速度24.lmm/a0为增加抗磨性能使用内导流扶正器50块，该井2011年3月17日检泵，现场测试内导流扶正器外径54mm,计算磨损速度4.43mm/ao根据对比性分析，防磨周期按照扶正器位置分别计算，若扶正器在杆体屮间则浇注式扶正器磨损周期是0.78年，内导流扶正器磨损周期是4.28年；若扶正器在保护接箍则浇注式扶正器磨损周期是0.32年，内导流扶正器磨损周期是1・64年。②过流阻力分析内导流扶正器过油面积是1150平方毫米，普通扶正器过油面积在1000-1200平方毫米之间。统计现场应用井没有出现内导流出液孔堵塞

7、现象。2.2扶正器材质优化新木油出木南区块腐蚀结垢严重，加剧油井偏磨，该区块平均免修期只有450天，远低于我厂平均免修期600天，2013年开始在腐蚀结垢严重油井使用碳纤维扶正器，该材料制成的扶正器具冇强度高，韧性好、高耐磨、耐腐蚀、耐高低温性能。该材料比传统的尼龙或玻璃纤维增强尼龙扶正器的耐磨性提高了1倍，使用寿命延长了2-3倍。4.3扶止器数量优化通过対联斜数据录进行三维展示，分析油井重点防磨井段，建立单井井下状况数据库，针对于重点井段采取缩短扶正器间距方法防磨。通过合理优化井下扶正器数量，减少悬点载荷。5油管防磨技术研究5.1聚乙烯油管防磨完善聚乙烯内衬管配

8、套治理路线