吴起油田开发中后期井筒综合治理研究及应用

【摘要】吴起油田开发年限长，已步入高含水开发中后期，井筒结垢、腐蚀、偏磨现象日益严重，给吴起油田的持续稳产带来了很大影响，据统计，2011年底，吴起油田检泵周期仅203天，单井检泵井次2.01井次/口·年，日影响油量9.36t，2012年通过研究分析，综合防治，形成了一整套适合吴起油田井筒治理工艺技术。

【关键词】腐蚀；结垢；偏磨；研究；应用

一、吴起油田井筒概况

1.1油井生产概况

吴起油田主要开采层系为侏罗系延7、延9、延10和三叠系长2，目前开井163口，平均单井产液量10.61m3/d，产油量2.01t/d，综合含水80.4%。

1.2油井上修情况

随着油井开发年限的不断延长，油井综合含水逐年升高，通过对近年检泵和维护性作业井次进行研究对比分析，均呈现逐年上升趋势，井筒状况进一步恶化。

二、制约油田井筒综合治理的因素

制约油田井筒综合治理的主导因素有井筒、设备、管理三方面原因。

2.1井筒因素（61%）

2.1.1腐蚀（34%）：主要是由于CO2、SRB和少量油井H2S腐蚀，宏观表现为管杆的局部点蚀、面状腐蚀、廯状腐蚀和台阶腐蚀。并随着开采时间延长和井筒条件的变化，腐蚀速率在逐渐加快。

2.1.2结垢（23%）：2011年底通过对吴起油田部分油井取样分析，成垢组分主要为碳酸盐垢。

2.1.3出砂（4%）：是由于井底附近地带岩层结构被破坏而引起，在油田开发中后期，开采时间长、重复性措施作业增多，易造成油井出砂。

2.2设备因素（35%）

2.2.1抽油泵（14%）：抽油泵故障主要表现为阀副漏失和凡尔罩断。一是阀副材质不合格，加之井筒腐蚀严重，入井时间不长导致阀副漏失；二是采用一体式薄壁凡尔罩，凡尔上下撞击产生交变载荷易导致凡尔罩断裂。

2.2.2抽油杆、管（21%）：主要表现为杆体断、接箍脱扣和管破。一是前期采用D级非高强度抽油杆，防腐程度差，易造成杆体断裂；二是井斜、中性点以下抽油杆弯曲和油管蠕动造成管杆偏磨导致接箍脱扣和管破；三是管杆质量问题导致入井时间不长偏磨严重。

2.3管理因素（4%）

抽汲参数（4%）：吴起油田部分采用老6和老8型抽油机，冲次过大，同时，小冲程、高冲次油井也会增加抽油杆的振动载荷，引起杆柱失稳，加剧管杆偏磨。

三、井筒综合治理的研究及应用

为提高油井采油时率，延长油井免修期，通过查找问题、寻找治理对策，不断工艺改进，注重井筒综合防治，形成了一整套适合吴起油田开发中后期的井筒治理工艺技术，单井检泵井次由2011年底的2.01井次/口·年降低到2012年底的1.34井次/口·年。

3.1井筒防腐技术研究与应用

3.1.1针对井筒腐蚀严重，腐蚀速率快—长效阳极保护器

采用牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极（锌）优先溶解，同时活泼金属在水中电解形成大面积氢氧化物，在管杆壁上形成一层均匀的薄膜，能有效减缓和阻止腐蚀介质对管杆的进一步腐蚀。2011年以来共试验应用79套，管杆腐蚀现象有效减轻，平均检泵周期延长53天。

3.1.2针对井筒腐蚀严重，并伴随着结垢、结蜡—三防缓蚀筒

由特种工艺制成的具有缓释型固体三防块（防腐、防垢和防蜡）和筒体组成。

2011年首次在吴135-6井等6口井试验应用，油井免修期由135天延长到189天，2012年相继在34口油井推广实验，防腐防垢效果较为明显，平均油井免修期延长46天。

3.2井筒防垢、防砂技术研究与应用

3.2.1针对井筒结垢严重，结垢速率快—固体防垢器

由金属外管、固体防垢块和不锈钢内管组成，下入花管和深井泵之间，通过吸附、螯合、分散等作用，起到防垢效果。

在19口油井推广实验，油井免修期得到不同程度的延长，除个别实验井中途作业外，防垢效果有待进一步观察。

3.2.2针对井筒结垢、出砂严重油井—防垢防砂器+冲砂洗井

对于井筒结垢出砂严重油井，彻底冲砂洗井清洁井筒，配合使用防垢防砂器，在油井作业、生产或停抽时，下沉的垢渣和砂粒回落到防垢防砂腔中集存，能有效避免垢、砂等杂质落入泵筒造成泵阀漏失或卡泵。

3.3油井防偏磨、防断脱技术研究与应用

3.3.1针对井斜大、其他因素作用不明显油井—防腐防磨器和防偏磨接箍

针对井眼轨迹复杂油井导致管杆偏磨，根据井眼轨迹结合修井现场管杆实际偏磨位置安装防腐防磨器和防偏磨接箍。

3.3.2对油管蠕动造成管杆偏磨和座封失效油井—油管锚定和加长尾管

（1）采用油管锚定技术，减缓管杆偏磨和由油管蠕动引起的封隔器频繁失效问题，共使用5口井，平均检泵周期延长57天。

（2）油管未经锚定，中性点以下油管在交变载荷作用下引起管杆、管套偏磨，这种偏磨出现在中性点以下距离泵位置。通过加长尾管，泵下重量加大，中性点下移，抵消掉弯曲应力。

（3）针对前期使用D级非高强度抽油杆，杆断频繁—应用HY级高强杆

为降低杆柱故障，2011年开始试验应用HY级抽油杆，同时配合杆径降级工作，平均悬点载荷降低9.6KN，系统效率提高0.23%，过流面积增大，磨损减少。

（4）对抽汲参数、杆柱组合不合理油井—优化抽汲参数

高冲次油井会增加抽油杆的振动载荷，引起杆柱失稳，加剧管杆偏磨，2012年自行加工更换4.5min-1小皮带轮16个，抽次过高导致杆断频繁7口井全部消除。

3.4深井泵治理

3.4.1针对阀副腐蚀结垢严重—特种阀副。对于综合含水高、井筒腐蚀结垢严重油井，普通阀副防腐防垢效果差，2011年开始试验应用钴铬钨和陶瓷阀副。

3.4.2对凡尔罩断裂问题—分体式闭式加厚凡尔罩。普通上凡尔罩强度低，罩臂无法加厚，极易在凡尔上下冲击造成罩臂断裂，改进后将阀室和出油口分开，罩臂适当加厚，且可以有效避免应力集中，入井未出现一例凡尔罩臂断裂问题。

四、经济效益评价

2012年吴起油田通过井筒综合治理，油井单井检泵井次由2011年底的2.01井次/口·年降低到目前的1.34井次/口·年，检泵周期由203天上升到目前的267天。

井下作业费、管杆、附件费用减少：

（2.01-1.34）次/口·年×6万/次=4.02万/口·年

原油经济效益增加：

（2.01-1.34）次/口·年×2.5天/次×2.01吨/天×0.4万/吨=1.35万/口·年

新工艺产品费用投入：

1.34次/口·年×（1.1～0.2）万/次=（1.47～0.27）万/口·年

投入产出比：

（1.47～0.27）：（4.02+1.35）=1：（3.7～20）经济效益明显。

五、认识和建议

1、井筒治理工作是一项系统性工程，在上修作业时必须管、杆、泵、筒、层统筹考虑，进行综合防治；

2、井筒因开发层系、井筒状况、设备参数等条件的不同而呈现出多样化症状，井筒长期治理的方向必须遵循差异化和精细化管理；

3、吴起在用座封井31口，新工艺产品的推广应用，解决了座封井无法加药的局限性，延长了油井免修期。

参考文献

[1]陈远清.油井结垢机理研究与防治[J].内蒙古石油化工，2009，（12）.

作者简介

①卢晓辉，1985年10月出生，1985年10月出生，2008年毕业于长江大学油气储运工程专业，油田开发助理工程师，现为采油三厂吴起作业区技术室副主任。