油井检泵周期影响因素及配套措施

石磊 王娟 吕玉刚

摘 要：油井检泵是指因油井管、杆、泵及某些地层问题导致油井产量下降而必须采取的一项作业措施。它势必占用原油生产时间，且还将被迫投入大量的人力、物力、财力，既影响了原油上产，又提高了吨油成本。随着油田开发时间的延长， 井斜、参数过大、产出液综合含水不断上升， 原油粘度的增大，偏磨腐蚀的油井逐渐增多。当油井产出液含水大于一定数值（70% ）时产出液换相，由油包水型转换为水包油性，腐蚀速度增加。由于失去原油的润滑作用，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，磨损严重。特别是供液不足、间歇出油井，磨损更为严重。

关键词：抽油井；管杆偏磨；腐蚀；检泵周期；工艺治理

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。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、节约了生产成本、延长了抽油井的检泵周期。抽油井平均检泵周期延长78天。

1 原因调查及分析

某管理区所属区块地面原油密度为0.8939～0.8977g /cm3 ，动力粘度为17～40.2mPa·s，含蜡量14%～34%。管理区油井产出水平均矿化度高， 含有一定的H2S、CO2及大量的硫酸盐还原菌（SRB）。正常生产抽油井平均检泵周期为569天，年维护作业34井次，为了提高油井检泵周期，对每口作业井都进行了跟踪，经过现场查验，对维护作业井作业原因进行了统计分析。统计结果如下： 由于抽油杆、油管偏磨、腐蚀结垢造成油井检泵的有29井次、占维护作业井85. 3% ，说明井筒偏磨、产出水腐蚀是造成油井检泵、缩短检泵周期的主要原因。抽油杆疲劳造成油井检泵的有4井次、占维护作业井的11.8% ，由于抽油杆投入不足，是造成油井检泵的重要原因。抽油泵质量差， 造成油井检泵1井次、占维护作业井的2.9% ，是造成油井检泵的原因之一。

2 偏磨、腐蚀原因分析

2.1偏磨原因分析

2.1.1 井斜造成的弯曲偏磨

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。

2.1.2 底部抽油杆弯曲造成的偏磨

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。

2.1.3 油管弯曲造成的偏磨

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。

2.1.4 参数的影响。在偏磨腐蚀的油井，冲程短、冲次高时，偏磨的部位相对较小，偏磨次数频繁，磨损较严重。特别是供液不足、间歇出油井，磨损更为严重。

2.1.5 管柱结构不合理以及配套工艺不完善造成管杆偏磨严重油井分层开采时，要使用封隔器将油层隔开。封隔器座封需要一定的座封力，当泵、封隔器连接在同一管柱上时，座封力会导致油管弯曲。

2.1.6 油井结蜡。有的油井的原油含蜡高达30% 以上，管杆结蜡严重。导致抽油杆蜡卡，下行受阻。抽油杆下行时与油管间产生严重碰磨，造成杆管的偏磨。

2.1.7 原油粘度的影响原油粘度的增大造成抽油杆运动阻力增大，使管杆变形严重。其结果是偏磨点增多、偏磨范围增大以及偏磨载荷增加，使磨损加剧。

2.2 腐蚀原因分析

2.2.1 综合含水的影响

随着油田开发时间的延长，产出液综合含水不断上升，偏磨腐蚀的油井逐渐增多。其原因是，当油井产出液含水大于一定数值（70% ）时产出液换相，由油包水型转换为水包油性。管杆表面失去了原油的保护作用，产出水直接接触金属，腐蚀速度增加。磨擦的润滑剂由原油变为产出水，由于失去原油的润滑作用，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，磨损严重。

2.2.2 地层水分析

高含水原油对管杆腐蚀较严重，地层水与金属表面接触，发生电化学腐蚀。纯化油田地层水的总矿化度高、在20000～ 40000mg /L， Cl- 含量高达10000mg /L以上，由于Cl- 腐蝕性较强，加之总矿化度高，就会发生电化学腐蚀。

2.2.3 原油、气分析

原油中含有一定的硫，其本身对金属有一定的腐蚀性。溶解气成分中， CO2 的最高含量达到了4.27% ，这是腐蚀产生的一个重要原因。

2.2.4 偏磨和腐蚀相互作用的影响

当管、杆偏磨时，管杆的偏磨表面产生热能，从而使管杆表面的铁分子活化，使偏磨处优先被腐蚀。由于偏磨处表面被活化，成为电化学腐蚀的阳极，从而形成了大阴极小阳极的电化腐蚀，而产出液是强电解质，具有强腐蚀性，对电化学腐蚀起到了一个催化作用，更加剧了腐蚀。由于腐蚀，管、杆的表面更加粗糙，从而造成偏磨更加严重。

3 防偏磨腐蚀配套工艺技术

3.1 防偏磨配套工艺现状的分析

①管柱锚定可减轻和预防管柱上行弹性伸缩弯曲接触摩擦偏磨损伤。②杆柱底部加重和抽油杆扶正可以减轻抽油杆受压弯曲偏磨的程度。③安装旋转井口，油井正常生产时，通过转动油管柱确保管杆接触面的改变，管、杆均匀磨损。从而延长管杆的使用寿命。④下连续抽油杆，在偏磨井中应用可以显著降低抽油机悬点载荷。由于没有接箍，消除了接箍的活塞效应，解决了接箍的断脱问题。⑤无杆采油工艺，电动潜油螺杆泵采油技术、水力喷射泵采油技术、电泵在偏磨井治理中有明显的效果。避免了杆、管柱的磨损。⑥下加厚衬套管，管壁耐磨性好，从而延长管杆的使用寿命。⑦低产井间开，可减轻杆管偏磨。

3.2 防垢配套工艺现状分析

① DS- F杀菌剂。该产品为复合季胺盐型阳离子杀菌剂，主要用于抑制和清除SRB菌对油管的腐蚀伤害。② CLW- 03缓蚀剂。该产品是以不饱和脂肪酸和有机胺为原料合成的咪唑啉类缓蚀剂，主要用于减缓污水（高含水井水）对油管的腐蚀。③ CLZ- 04阻垢剂。该产品主要由有机磷酸盐和其它助剂复配而成，主要用于抑制和清除油管壁碳酸盐垢。

3.3 小剂量酸洗技术，用盐酸有效解除井筒及近井地带结垢。磁防垢技术，通过强磁场对采出液的作用，改变采出液的的物性，减少垢的结晶。下磁性防垢器可减轻管杆结垢。内装磷硅酸盐阻垢剂，在生产过程中，阻垢剂通过浓度释放的方式，与井液中的钙、镁离子反应，形成可溶性聚合磷酸钙纳，防止结垢。

参考文献：

[1]张会霞，张恒芝，林红. 抽油井常见问题的分析和解决办法[J]. 科技与企业. 2016（01）