齐37块深抽井采油工艺优化_工程技术论文 摘要：齐37块为辽河油田典型的超深低渗区块，油层埋深2650-3050m，各井平均泵挂达2700多米，由于井深、井斜、管材老化等因素影响，2009年，该区块各井大面积倒井，各井平均检泵周期不足150天，这一问题已严重制约了该区块的高效开发，针对这一生产实际，笔者通过分析各井理论载荷等数据，采取针对性措施，目前该区块该井检泵周期已延长至250天以上，油井生产时率大幅提升，油井作业维护成本大幅降低 关键词：齐37块；检泵周期；理论载荷；生产时率 1. 生产现状及问题原因分析 齐37块共有油井16口，开井12口，平均单井日产液5.3方，单井日产油3.2方，完全靠天然能量开采，初期产能较高且大部分为自喷井，自2006年投入开发以来，产量递减速度较快，并且该块各井抽油杆断脱、油管漏失现象较为严重，2009年达到了检泵频数的顶峰 2009年该区块各井平均检泵周期仅有125天，2009年该区块共检泵36口，其中14口井是由于疲劳破坏导致的抽油杆本体中上部断脱，另外8口杆断井是由管杆偏磨引起，5口因油管漏失而检泵的井全部为油管本体漏失，是由管杆之间偏磨引起，4口卡泵井是由于管杆之间摩擦产生铁屑，导致卡泵，其他原因引起检泵5口，综上可得：疲劳破坏和偏磨引起的检泵达31井次，占总检泵井次的86.11%。
该区块各井悬点载荷等数据的平均值统计如下： 表1齐37块各井原参数平均值统计表 平均值 井斜角 最大悬点载荷kN 动液面 m 冲次 泵挂 r/min m 21.35° 113 2445 3.55 2701.5 通过表1及表2可以看出： 悬点载荷过高和偏磨是引起检泵的主要原因，现就这两个主要原因进行具体分析： 1.1 悬点载荷高，导致抽油杆疲劳破坏，引起断脱 抽油杆悬点载荷主要是由抽油杆自重、液柱自重两大部分组成，其次是抽油杆和液柱的惯性载荷以及振动载荷，最大载荷的理论计算公式如下： Fmax= (F液 F杆)(1 Sn2/1790)（1） F液=ρ液g(A活塞-A杆)L =π/4×ρ液g(d活塞2-d杆2)L（2） F杆=ρ杆gA杆L =π/4×ρ杆gd杆2L （3） 由上述三式可得：Fmax=π/4×g (ρ杆d杆2L ρ液(d活塞2-d杆2)L)(1 Sn2/1790)（4） 式中：Fmax：抽油机悬点最大载荷；F液：液柱的重力产生的悬点载荷； F液：抽油杆柱的重力；S：冲程； n：冲次； ρ杆：抽油杆 (钢)密度；ρ液：液体的密度； g：重力加速度； L：抽油杆柱长度； A杆：抽油杆截面面积；A活塞：活塞截面积， 根据(4)式可得：悬点载荷与泵径、冲次、冲程、泵深、杆径（杆柱组合）5个因素有关。
分析：a、当泵径变化（44mm变为38mm），其他参数均采用该区块平均值 则Fmax1- Fmax2=π/4* g (ρ液(d活塞12-d活塞22)L)(1 Sn2/1790) 通过计算：当由44泵换为38泵后，悬点载荷减少了9.17kN，由此说明泵径调小后，能够有效减少悬点载荷 b、由于该区块属于低渗储层，供液不足，为了有效维持油井产能，确保油井有足够的沉没度，泵挂深度不能上提 c、该区块各井的平均泵挂为2701.5m，管杆蠕变现象较为严重，降低冲程，加大冲程损失对泵效的影响，影响油井产量 d、通过（1）可知，最大悬点载荷与冲次的平方成正比关系，如果想降低悬点载荷，与调节冲程相比，调节冲次更直接有效，同时调节冲次还能有效减少抽油杆所承受交变载荷的频数，延长抽油杆使用寿命 e、井深一定，杆柱组合不同导致抽油杆重量及抗疲劳强度不同，因此，优化抽油杆组合也是实现减少抽油杆疲劳破坏的途径之一 1.2偏磨导致抽油杆断脱、油管漏失及卡泵 该区块各井井斜较大，井斜段在1300～1400m和2000-2600m，最大井斜达34.88度 由于斜井井筒轨迹是弯曲的,抽油杆受井筒轨迹的影响而呈现曲线状态。
又由于抽油杆本身具有弹性和刚性,在弯曲的油管中,不可避免与油管相互接触引起管杆之间发生偏磨, 导致杆断脱和管漏失 2. 问题攻关 2.1 降低冲次 通过以上分析我们知道，降低冲次能够有效减少抽油杆承受交变载荷的次数， 该区块各井的冲次已是抽油机所能调节的最小值，为了改善抽油杆的工况，延长使用寿命，将各生产井的原电机更换为调速电机，在保证产量的前提下，尽量减小冲次，同时采用长冲程生产 2.2 调小泵径 该区块开采初期全部采用φ44泵生产，为了减少悬点载荷，我们采用φ38泵生产 现场施工效果见下表： 表2 施工前后参数对比分析表 井号 措施前情况 措施后情况 悬点载荷（KN） 产液量（m3） 悬点载荷（KN） 产液量（m3） 齐37-67-67 113 1.6 104 1.65 齐37-68-64 117 2.5 109 2.42 平均值 115 2.05 106.5 2.045 通过上表分析：2口井悬点载荷大幅下降了8.5KN，同时施工前后产能基本稳定 2.3 优化杆柱组合（调节杆径） 根据机采系统效率软件，优化井筒杆柱结构，由以前的二级组合优化为现在的三级组合，并且上部500m换为高强度H级抽油杆，抽油杆自重较以前增加了约0.43kN，但是杆柱强度明显增加。
2.4 综合性措施 上述措施在应用当中得到了较好的验证，因此我们将降低冲次、调小泵径、优化杆径3项措施与连续杆技术综和运用 由于连续杆没有接箍和丝扣，比相同组合的普通杆重量轻8～10%，并且没有应力集中点，有效减少杆断脱几率，连续杆抗拉强度较高，强度介于D级和H级抽油杆之间，并且在下部增加加重杆组合，减少中和点以下抽油杆的长度同时连续抽油杆在井斜段及理论中和点下部增加半径为31mm的弧形面，与油管接触面大，承压面积大，摩擦力减小，降低杆管磨损 应用小泵、慢冲的参数组合与连续杆配合使用，公司在该区块试验了1口井，泵径由原来的44mm变为38mm，冲次由原来的3.6次将为现在的2.2次，悬点载荷由施工前的119KN变为现在的101kN，效果较为明显 3. 结论 通过对齐37块抽油杆断脱、油管漏失原因进行跟踪、相关资料分析，并逐步采取措施，该区块油井躺井率有效降低，目前该区块各井的检泵周期均不低于250天，同时，采油生产成本大幅降低，现得出结论如下： ⑴ 通过降低冲次、调小泵径能够有效降低抽油杆悬点载荷 ⑵ 优化杆柱组合能够提高抽油杆抗疲劳破坏强度，有效延长油井检泵周期 ⑶ 连续杆技术与降低冲次、调小泵径、优化杆柱组合综合运用，较好的治理了抽油杆断脱等检泵问题。
参考文献 [1] 张琪.采油工程原理与设计[M].东营：石油大学出版社. [2] 罗英俊等.采油技术手册.石油工业出版社出版. 作者简介 韩柏东（1983-），男，2007年毕业于大庆石油学院石油工程专业，现工作于辽河油田辽兴油气开发公司，主要从事采油管理、捞油井管理、注水井管理等工作 。