浅析油井抽油井躺井规律及防范对策普通

论文导读：
摘要：抽油井在生产过程中，由于各种原因会造成躺井，躺井是难以避免的，但是躺井过多，带来了许多负面影响。一方面造成油井开井时率降低，从而影响了油井产童，另一方面躺井会造成原油生产成本的大幅增加。同时躺井还会耗费大量的人力、物力，增加了职工的劳动工作量。因此，为了降低躺井带来的不利影响，对导致躺井原因进行研究、分析，找出了抽油井躺井的特点、规律，并对减少躺井的措施进行了研究，取得了很好的实施效果。
关键词：油井躺井规律防范措施
1 抽油井躺井规律分析

1.1躺井原因的调查

对孤岛油田孤一区2011年的122口躺井进行了统计分析，其中杆管原因造成的躺井为32%，出砂造成的躺井为30.7%，地层能量差供液不足造成的躺井为10.7%，抽油泵失效造成的躺井为12.8%.电泵机组烧（掉、漏）造成的躺井为9.1%，其它原因（包括油稠、蜡卡等原因）造成的躺井为4.7%。

1.2 抽油井躺井原因分析

对造成躺井的主要原因杆管、出砂、地层能量差供液不足、抽油泵失效等原因进行了分析。

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2.1杆管原因造成躺井的原因分析

（1）抽油杆受力疲劳断脱 在抽油杆的工作过程中，抽油杆的断脱并非都是在最大拉应力下产生的，而往往受疲劳而发生破坏。把疲劳分为循环不对称疲劳、动载疲劳、循环频次疲劳、本体受损疲劳，杆柱疲劳是这四类疲劳的综合效应。
（2）循环不对称疲劳
抽油杆柱上下冲程所受的载荷为交变载荷，具有不对称性。由交变载荷所产生的疲劳称为循环不对称疲劳。表达循环不对称疲劳程度的技术参数之一为折算应力
σc：σc≤σ_1/k
σc=（σa·σmax）1/2
σa=（σmax-σmin）/2=（Pmax-Pmin）/2fr
σ_1/k--许用应力 σa--循环应力的应力
技术参数之二是应力范围比
PL：PL<=100%，PL=（σmax-σmin）/（σall-σmin）×100%.σall=（T/4+0.5625×σmin）×
σmax-σmin--抽油杆应力范围；σall-σmin---许用应力范围。
σall--抽油杆允许最大应力。
上式反映出在杆柱组合一定时，Pmax越大、Pmin越小则σa PL即杆柱疲劳越大。
（3）动载疲劳
由于受惯性载荷与振动载荷的共同效应的影响，抽油杆柱在上或下冲程中所承受载荷始终是变化的，载荷变化的存在就会产生疲劳，我们称其为动载疲劳。以上分析可知冲次与杆柱运行速度越大则动载荷越大，动载疲劳就越大。
（4）循环频次疲劳
抽油杆柱完成一次循环周期就会产生一次循环不对称疲劳与动载疲劳。由于抽油杆正常工作循环次数是一定的，冲数越快，循环频次疲疥越大，相应折旧速率越大、有效使用时间越短。
（5）本体受损疲劳
本体受损疲劳主要是由抽油杆与油管的偏磨以及腐蚀性介质的破坏形成的。
从以上分析可知，冲次是循环频次疲劳、动载疲劳、本体受损疲劳的唯一派生因素；而循环不对称疲劳是通过循环频次疲劳发生作用的，同时也是循环不对称疲劳度的影响因素之一。因此，冲次是杆柱受力疲劳断脱的主要因素。

1.2.2 油管受力疲劳漏失

油管漏失其机理一是油井在工作过程中，泵的排出口压力与吸入口压力产生一定的差值即油管内外产生一定的压差。二是油井在工作状态下，油管始终处于负载与卸载即弹性伸长与收缩转换过程中。

1.2.3杆管失稳偏磨与井身结构约束性偏磨

油井杆管偏磨是杆管相互接触、并进行相对位移运动造成杆管本体的受损。偏磨造成的油井工况失效主要表现为油管断裂、漏失，抽油杆断脱等。杆管偏磨包括受井深结构约束造成的偏磨以及采油工艺本身导致的失稳偏磨。

1.2.4抽油泵失效造成躺井的原因分析

沉没泵的失效一是排出部分的柱塞与衬套的间隙漏失、游动阀与阀座间漏失超过允许范围；二是吸入部分的固定阀漏失超过一定界限。
如果沉没泵排出能力大于泵端吸入量，会造成活塞的上端有一部分润滑程度降低，增大活塞与泵筒间的磨擦力；同时冲摘自：论文查重站www.7ctime.com
次越大相应也会增大泵体磨损程度。此外有关室内实验表明活塞与泵筒的磨损程度与含水的关系也非常大，含水越高，活塞与泵筒间的摩擦力越大。

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2.5出砂造成躺井原因分析

（1）地层原因 我区所管辖的广利油田，主力油层均为沙河街组油藏埋深较浅，深度为1086-1385米，储集层以粉砂岩为主，胶结类型以接触式、孔隙式胶结为主论文导读：
，储层胶结疏松，从取芯情况看基本上不胶结，成散砂状，因此生产中易出砂。
（2）人为因素
孤一区油井由于出砂造成的躺井，这是因为目前已进入特高含水采油阶段，经过多年的注水开发，油层压力不再下降，油层中存在的游离砂，基本上己经排出，油井出砂已不严重，只有位于剩余油丰富、含水低的油砂体边部的油井较易出砂。

1.2.6供液不足造成的躺井原因分析

孤一区有一部分油井，一是由于位于油砂体边部、断层附近，油层物性较差，导致油井供液差，二是由于是浊积扇沉积，渗透率较低，三是由于没有进行注采完善，长期开采地层能量没有得到补充，地层能量下降造成供液不足。由于供液不足，往往容易造成杆断脱、管漏、泵漏，成为躺井，检泵周期较短。
2 减少抽油井躺井的防范对策

2.1方案制定讲科学

为把每口井的方案设计得更为科学合理，提高作业成功率，这个矿运用优化提纲和队矿两级论证的办法，实施了方案制定合理性的考核。在方案制定时，坚持“通盘考虑、统筹设计”的原则，从注采关系完善、地层供液情况、防砂方式优选等方面进行优化。同时，积极利用现有技术手段和条件，在做好井网、井层完善工作的情况下，对提液潜力井坚持“大泵径低冲次”、对发育差或能量低的供液差井坚持“小泵深抽”等措施，方案符合率得到明显提高。GDGB1-38井油层厚度大，对应关系好，但液量每天仅20吨。经过分析，他们改变防砂方式后，液量每天增加26.9吨。

2.2 开井管理提质量

在开井前，孤一区对设备保养、流程、电路、平衡匹配等问题进行一次性整改，最大限度地避免因准备工作不充分造成二次停井。同时，对作业资料的录取分析进行跟踪检查落实，强化开井后的管理，确保一次开井成功。在生产过程当中，不间断地进行工况分析和检查，推广油井单井管理制度，及时进行调整管理措施，努力实现油水井的稳定生产。

2.3日常维护提效率

为提高扶井积极性和成功率，孤一区明确规定躺井必须做针对性扶井，20根以内抽油杆断脱的必须捞杆。3月15日，油井GDGB1X010C抽油杆上部断脱。技术人员与采油队人员密切配合，利用对扣器、打捞筒、钢绳套等工具，经过3个多小时突击，成功扶井，节约了近两万元的作业成本。同时，积极积极开展躺井预分析工作，对躺井分析符合率进行考核，极大地提高了躺井分析和对不正常井的认定水平。

2.4 减少冲次过快造成躺井

为减少冲次过快造成杆管断脱、管漏、泵漏导致的躺井，对油井的生产参数进行优化设计。冲次对油井的免修期影响非常大，但在油井产量一定的条件下，降低冲次，须泵径升级。采用泵径升级的方式又可导致另一问题：泵径升级增大液柱载荷，是否可能增大最大载荷与杆管循环不对称疲劳呢？对于这一问题我们应区别对待。

2.5减少供液不足造成躺井

对于供液不足造成的躺井，我们采取观察动液面恢复情况，摸索出油井能量恢复规律，实施间开管理，制订出油井间开制度，这样可以提高油井的利用率和开井时率，增加了产量，同时也节约了电费和减少了躺井。

2.6制定有效的防砂措施

对于解决出砂造成躺井，最主要的就是制定有效的防砂措施。从2008年封隔高压一次充填防砂技术在孤一区推广应用以来，该技术得到了不断的改进和完善，已日近成熟。该技术己经替代了其它防砂技术，成为了我区防砂的主要技术，该技术能不仅有效的解决我区油井出砂问题，还使我区油井的防砂成功率和有效率都得到了很大提高。
到2012年10月底为止，孤一区共计躺井112井次，与去年同期相比躺井减摘自：写论文www.7ctime.com
少了67井次。由于躺井减少，开井时率提高，累计增油1250吨，生产参数优化累计增油1560吨。
3 认识与结论
（1）由于冲次过快是造成杆管断脱、管漏、泵漏的主要原因和重要原因，因此通过对抽汲参数组合进行优化设计，降低冲次对减少由于杆管断脱、管漏、泵漏造成的躺井是非常有效的。
（2）封隔高压一次充填防砂技术能有效的解决我区油井出砂问题.但是与之配套的抽稠工艺技术、合理的生产参数以及较高的管理水平对减少躺井也是非常重要的。
（3）对于供液不足的油井实施间开管理，不仅可以有效的减少躺井，同时也可节约大量的电费。
参考文献
刘建刚 杨建华.抽油井管杆偏磨分析与防治技术《油田节能》 2001 第4期
论文导读：史晓贞陈宾雁尚素芹抽油井躺井预警系统的研制与应用《断块油气田》2001第2期作者简介：李志刚（1973.06-），男，采油技师，1994.07毕业于青岛建筑工程学院，现为孤岛采油厂孤一油藏经营管理区注采管理107站采油班长。上一页123
史晓贞 陈宾雁 尚素芹 抽油井躺井预警系统的研制与应用 《断块油气田》 2001 第2期
作者简介：李志刚（1973.06-），男，采油技师，1994.07毕业于青岛建筑工程学院，现为孤岛采油厂孤一油藏经营管理区注采管理107站采油班长。