油井躺井控制成因分析与预警对策研究

曾翔 陈小康

摘要：稠油井主要躺井因素有别于注水开发油田的油井躺井，普通油井躺井主要是与出砂有关的因素引起，稠油井主要躺井因素是抽油杆断脱、油管漏等因素，控制好抽油杆断脱、油管漏引起的躺井，就能够控制躺井总数，降低躺井率，减少躺井引起的产量损失。

关键词：躺井原因；杆断脱；油管漏；杆管组合；杆管弯曲偏磨

1躺井因素调查

从表1可以看出，油井主要躺井原因是杆断脱和油管漏，对已定性为油管漏和抽油杆断脱躺井进行了统计，共计442井次。

从调查表可以看出，虽然油管漏和抽油杆断脱受多种因素影响，但造成油管漏和抽油杆断的主要原因是组合不当、杆管腐蚀和杆管偏磨、杆管质量四个因素。对四个问题加以解决，能够延长杆管寿命，有效控制全矿躺井。

2躺井要素机理研究

2.1杆管组合不当的原因分析

（1）作业时新旧油管、抽油杆混用，同样规格管柱能够承受的应力强度不一样。（2）长时间频繁使用，油管、抽油杆强度下降，发现和更换不及时。（3）检测力度不够。目前只是对出现问题的油管和抽油杆进行检测，已经收到伤害的杆管重复下入井中使用。（4）工艺设计现执行的管杆标准是以新管杆的应力强度去进行组合，而现场所使用的一般为旧管杆和修复管杆，应力强度无法达到新管杆标准。（5）目前下井抽油杆90%上是22mm的一级组合。

2.2对杆管偏磨原因

（1）杆管弯曲偏磨：

杆管使用时间长，在井下受交变载荷的影响，材质受到严重影响，性能严重下降，导致强度和韧度下降，造成管杆弯曲；油稠粘度大，抽油杆下行时受阻力增大，致使抽油杆弯曲。为测定下行阻力，曾进行70mm双作用泵的模拟实验，根据压力差推算出和面积推算出在不同原油粘度下行阻力。由于室内实验条件要比油井实际生产条件简单得多，并忽略了动载荷的影响，所以实际的下行阻力要比列出的下行阻力值大。③封隔器在坐封时，作业时未严格按坐封吨位标准进行操作，致使坐封后管柱弯曲；④管柱伸缩，抽油杆在管柱中上下抽动时代动管柱微弯曲，造成偏磨，抽油杆由于受到各种作用力的影响柱塞与泵筒之间的半干摩擦力、抽油杆受到的浮力、液流通过游动凡尔向上排出时抽油杆受到的力。

（2）缺少保护手段。许多油井中未加入扶正器和加重杆，致使管杆偏磨严重；

（3）参数过高时导致管杆摩擦加剧。

2.3杆管质量差的原因

（1）杆管未清洗干净下入井中。

（2）检测力度不够。杆管检测包括清洗、人工检测、试压、探伤及丝扣修复等工序，杆管清洗不干净，人检很难发现杆管受伤部位及受伤程度，探伤时杆管在探伤机上走不动，探伤效果差，而在检测现场往往很难将杆管清洗干净。

3技术对策

3.1杆管组合不当的对策

（1）加强施工前的数据统计、设计审核与历次躺井原因分析，做到有的放矢对症下药，减少不必要的损失浪费，确保设计的精确性。（2）及时制定处在施工现场切实可行的油管、抽油杆现场检查、更换、报废的标准和制度，使作业大队在现场鉴定油管、抽油杆有标准可依。（3）严格按照设计及有关技术操作规程和相关技术要求进行施工。（4）加大修复油管、抽油杆设备等硬件设备的资金投入，特别是检测修复管杆的疲劳强度和应力强度的设备，加大下井杆管的检测力度，严禁不合格杆管下井，只有这样才能对修复油管、抽油杆的质量有充分的认识，在此基础上才能够更好的解决抽油杆和油管使用管理过程中存在的问题。

（5）加强施工过程中的采油与作业的相互联系与互相监督，对施工过程中发现的新问题及时沟通解决。

3.2杆管偏磨的对策

只有采用标本兼治的措施，才能有效控制杆管偏磨导致稠油井躺井，我们在加强杆管保护措施，延长管杆磨损时间的同时，还要加强偏磨机理的研究，加深其认识。目前主要有以下措施：

（1）推广座封吨位小的封隔器和使用伸缩管装置，抵消座封造成的管柱弯曲。

（2）偏磨井管柱的合适位置安装扶正器和在偏磨井上对杆柱进行底部加重，下入加重杆，可以解决底部失重，控制抽油杆早期疲劳断裂和偏磨。

（3）尽量采用25mm和22mm的抽油杆组合。通过对抽油杆断脱躺井的解剖分析认为：25mm、22mm、19mm断的比例是2：5：20，采用25mm和22mm的抽油杆组合可以有效控制杆断脱躺井。

（4）在因杆管偏磨导致的躺井上使用复合碳纤维柔性抽油杆底部下加重杆或采用防偏磨泵等防偏磨技术控制躺井。

（5）改善稠油井掺水温度参数，使掺水温度保持在原油拐点温度，降低井筒流体粘度，可有效降低杆柱下行阻力。

（6）从保护角度出发，为了延长管杆磨损时间，可以采用旋转井口装置。旋转井口装置为改进的油管悬挂器，油管和悬挂器之间可以移动，从地面转动旋转井口转装置，可以带动井下油管转动。在生产过程中通过转动油管、抽油杆不断改变油管抽油杆接触位置，使油管、抽油杆整个圆周均匀磨损，避免管杆偏磨，达到延长管杆寿命的目的。

3.3杆管质量差的对策

（1）加强作业质量监督，防止不合格或清洗不干净的杆管下井。（2）加强杆管检测前最基础的清洗工作，为提高检测质量打好基础，同时，还要加强杆管检测设备的配套。（3）完善杆管检测、修复的监督考核制度。

3.4加强基础管理控制躺井（1）加强油井及掺水系统地面管理，发现问题及时处理。（2）严禁随意停井。

4效果评价

通过对躺井分类统计和分析，找出了油井主要躺井因素，并对主要躺井要素的机理加以研究，有針对性的制定了对策，建立了控制躺井的预警机制，实施以后见到了好的效果，躺井数比去年同期减少26井次，躺井率由去年同期的6.1%降低到4.9%，躺井率降低了1.2%。