甘肃省庆阳市环县洪德乡长庆油田第七采油厂前线指挥部
摘要：在油田开发过程中，采油技术配套水平及管理水平直接影响开发效果，油井免修期是采油工程工作水平的集中体现，因此延长油井免修期工作的重要性不言而喻。通过油井免修期配套技术的高效应用，能有效降低维护工作强度，大幅度节约人力物力的消耗，同时可减少对油层的污染，从而为油井生产创造良好的条件。本文分析了复杂井筒油井延长免修期配套工艺技术。
关键词：复杂井筒；油井；免修期；配套技术
随着油田开发的不断深入及发展，油井开发方式发生了巨大变化，油井井筒状况日益恶化，制约了油井免修期的延长，增加了泵检工作量，从而给生产成本的控制带来巨大压力。因此，针对大斜度、小井眼、油井腐蚀及结垢、出砂等制约因素，开展了延长复杂井筒免修期的配套工艺技术研究。
一、油井简介
为开采石油，按油田开发规划的布井系统所钻的孔眼，石油由井底上升到井口的通道。此外，油井是通过钻井方法钻成的孔眼。一般油井在钻达油层后，下入油层套管，并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥，以维护井壁和封闭油、气、水层，后按油田开发的要求用射孔枪射开油层，形成通道，下入油管，用适宜的诱流方法，将石油由油井井底上升到井口。
二、复杂井筒状况
1、并身结构复杂化
1)大斜度定向井:定向井技术已成为复杂小断块油藏勘探开发的主要油井方式。许多大斜度定向油井的油管和抽油杆偏磨问题严重，从而缩短了油井的免修期。
2)小井眼井:因套损、侧钻等原因，小套管井所占比例逐年增加，原有的井下管杆设计方法已不能适应这种发展形势。
2、井筒状况复杂化
1)结垢:由于地层水水质等因素影响，少数油井在进入高含水期后出现结垢状况，成为此类井免修期短的主要原因。
2)腐蚀:油井高含水期后，因地层水中的腐蚀性介质和硫酸盐还原菌等，引起抽油管杆的腐蚀，而腐蚀产物恶化了抽油杆柱的工作环境，导致油井卡泵、凡尔失效、油管断裂和泄漏等，从而引发检泵作业。
3)出砂:多个区块出砂严重，出现管杆磨损、砂卡、油层砂埋、油井产量下降、油井频繁检泵等问题，从而造成巨大经济损失。
三、延长复杂井筒油井免修期配套工艺技术
1、大斜度定向井机采配套工艺技术
1)机杆泵组合优化设计技术:基于机采系统效率及经济效益的机杆泵优化设计方法，是在油藏工程研究的基础上，以油井动态变化为设计基础，通过对油井油藏特征的研究，确定油井在不同生产时期(以含水为主要参考指标)合理的生产压差及产液量，通过优化恒定抽汲参数与可变抽汲参数的组合，以提高采收率、延长油井免维期、保持机采系统的高效率，以此达到经济效益优化的目的。
2)三维抽油杆设计与分析技术:当前，定向井是油田油井的主要方式，目前，该厂抽油杆柱的设计仍是基于API设计方法和经验相结合，致使其人为因素更加突出，油井维护工作量增加，从而增加了采油成本。
在油井抽油杆柱设计中，抽油杆柱和油管柱的失稳弯曲问题是急需解决的重要问题。利用三维研究方法进行抽油杆柱的设计与分析开辟了新局面。通过描述三维弯曲井眼和杆轴的轨迹，确定抽油杆柱系统中和点位置和抽油杆柱形状，建立抽油杆柱力学分析模型和抽油杆柱动力学模型，研究抽油杆扶正器的位置设计模型，以建立抽油杆柱的设计体系。
3)计算和设计定向斜井中合理的抽油杆扶正器位置:根据现场对抽油杆偏磨的调查和分析，认为原则上会发生中性点以下的抽油杆偏磨，中和点以上的抽油杆部分偏磨，大多偏磨部位多为接箍。影响抽油杆偏磨的因素有:抽油杆柱下行阻力、井斜、油管受压弯曲等。
在原有抽油杆扶正器位置设计模型基础上，结合井眼轨迹，采用拉杆模型新思路，通过研究抽油杆在上、下行过程中的不同动态特性，比较抽油杆挠变形变化角与井斜变化角，以确定抽油杆加装位置，得到合理的抽油杆扶正器数量及位置，以此解决了以往抽油杆扶正器设计方法实用性、针对性差的局限性。
抽油杆下行阻力:主要影响中性点以下的抽油杆，安装抽油杆接箍扶正器能减缓偏磨。
油管受压弯曲:采用新型液压锚有效解决了这一问题。
井斜:由于井斜，抽油杆柱产生径向分量，导致抽油杆柱在运动中产生靠向油管的趋势。当管杆接触到一定的径向力时，就会发生管杆偏磨。
抽油杆柱上下行过程中，当抽油杆下拉力的径向分力使抽油杆柱产生的变形角大于井斜变化角时，管杆接触，并产生径向压力，此时需加抽油杆接箍扶正器。
抽油杆柱上下行过程中,当抽油杆的下拉力径向分力使抽油杆柱的变形角大于井斜变化角时,管杆接触,产生径向压力,需加设抽油杆接箍扶正器。
根据以上分析，抽油杆扶正器的加装点如下来判断：
①抽油杆柱上行时，同时处于井斜增大段，当抽油杆变形角大于井斜变化角时，抽油杆偏磨，必须安装抽油杆扶正器。
②抽油杆柱下行时，处于井斜减小段，当抽油杆变形角小于井斜变化角时，抽油杆偏磨，必须安装抽油杆扶正器。
4)机采系统配套工艺技术：
①新型二合一液压油管锚定泄油器。新型二合一液压油管锚定泄油器采用自由悬挂液压锚定方式，结构简单，性能稳定，不仅改善了管、杆、泵的工作条件，提高了运行效率，而且防止了环境污染，提高了泵效，从而延长了油井的免修期。
②尼龙油管扶正器。针对大斜向斜井中油管与套管间的磨损现象，可引入尼龙油管扶正器，将油管自由段(锚固段以下)进行扶正，减少油管偏磨，从而保护套管及延长油井免修期的目的。
③螺旋式抽油杆尼龙扶正器。抽油杆螺旋尼龙扶正器上下运动时，在油流的作用下旋转，克服了单边偏磨现象，有效延长了磨损时间，进而延长油井免修期。
④高效节能电机。对电机的优选是提高匹配度和相应要求。采用高效节能电机，一方面起到节能降耗的作用，另一方面改善了抽油杆的工况，延长了油井的免修期。主要采用的电机包括超高转差、双速、低速、稀土永磁同步电机等。当前，65%以上的油井使用高效节能电机。
2、小并眼井机采配套工艺技术
研制一种小型接头泵：将
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38mm、
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44mm的上下接头及固定凡尔进行改进，加工成2”TBG接头。
多级油管组合管柱:
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73mm、
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60mm油管组合用于不同套管内径。
加工小接头光杆:对于光杆接头外径大于小套管内径的油井，将光杆接头加工成
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22mm抽油杆接头。
3、井筒综合处理工艺。针对油井井筒严重腐蚀及结垢问题，开展了井筒综合处理技术的研究。包括清洁井筒处理工艺；井筒酸浸处理主要针对井筒结垢严重，以致密垢类为主的油井；井筒酸液清洗工艺主要针对井筒结垢较轻的油井；
井筒挤杀菌剂处理工艺针对部分油井存在严重的细菌腐蚀问题。
4、井筒综合防砂技术。为保证油井的正常生产，开展对防砂技术的研究和应用，形成以化学防砂、人工井壁防砂、复合防砂为主体，辅以自制防气砂锚泵，形成防砂工艺系列。
5、管理技术配套。其主要从优化设计、生产管理方面入手，充分利用计算机和网络资源为科学管理提供依据。优化设计系统包括《抽油机井生产系统效率分析及生产参数优化设计系统》、《修井作业设计网络系统》等；生产管理软件包括《油井生产宏观动态分析系统》、《智能化游梁抽油泵井生产诊断系统》、《生产信息管理与查询系统》、《示功图查询系统》等；信息自动化管理系统等。
6、监测和预防腐蚀结垢。通过井下腐蚀挂环器挂片、地层水高样、井口水质化验等方法，逐步探索各井和各油区的腐蚀结垢情况，从而为研究和科学防治提供依据。采用油套环空加药、井下防磁结、加深尾管、防腐抽油杆、油管等方法防治。
参考文献：
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