抽油井防偏磨三次模拟校正方法研究

邱泽卉

摘 要：目前油田抽油机是主要的开采方式，在有杆抽油系统中，抽油杆、接箍油管的磨损现象普遍存在，针对此问题，本文在目前油田开发阶段下偏磨因素研究分析的基础上，采用抽油机井防偏磨优化软件“三次模拟校正”偏磨设计；形成了“抽油井防偏磨三次模拟校正方法”，使防偏磨配套设计更加科学合理。

关键词：抽油机；防偏磨；三次模拟

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.268

0 前言

目前油田抽油机是主要的开采方式，在有杆抽油系统中，抽油杆、接箍油管的磨损现象普遍存在，针对文中、文东油田物性，应用了多种防偏磨工艺，也取得了较好的效果。但从2015年的作业描述来看，偏磨井的偏磨程度趋于加剧和复杂化。面对低油价的国际形势，抽油机出现的偏磨这种老问题新现象，造成躺井率不能有效控制、检泵周期缩短和作业成本费用的增加等等问题，不利于油田的经济开发。

在目前油田开发阶段下偏磨因素研究分析的基础上，采油一厂通过对抽油杆柱受力分析，对中性点进行二次计算，实现偏磨段“一次模拟校正”；利用WellInfo三维井身轨迹对偏磨段进行“二次模拟校正”；采用抽油机井防偏磨优化软件“三次模拟校正”偏磨设计；形成了“抽油井防偏磨三次模拟校正方法”，使防偏磨配套设计更加科学合理。同时根据不同的偏磨因素影响因子，改进防偏磨配套工艺技术，通过配套“上提泵挂加深尾管、钨镍合金镀层油管配套抽油杆接箍SM级、二旋+抗磨类集成配套、多类型加重杆、新式抽油泵引杆”等工艺，形成不同井斜下多类型的防偏磨集成配套技术。

1 抽油杆柱应力分析二次计算，对偏磨段一次模拟校正

结合目前油田产出液物性的变化，在前人抽油杆柱应力分析的基础上，主要是对抽油杆柱中性点进行二次校核，模拟偏磨段的变化。

典型井例： 14-50井。偏磨造成检泵周期短，对配套设计进行应力二次计算二次校正。从前4次作业描述来看，偏磨因素复杂，存在油管与套管偏磨、产出液腐蚀、抽油杆与油管偏磨问题。偏磨段大约在井深1700-2000m。

根据该井的物性资料，结合管柱组合，进行抽油杆柱应力的二次计算校正。通过计算目前抽油杆柱中性点为380m，较公式改进前上升了175m；加重杆195m较改进前增加90m；尾管180m较改进前增加80m。

2 采用WellInfo三维井身轨迹模型对偏磨段进行二次模拟校正

在防偏磨配套工作中发现前期的配套方法存在技术缺陷，主要是是井斜数据与现场描述差异性较大，井斜（或狗腿度）不大处却偏磨严重，大斜井仅依靠井斜数据不直观的反映出井身轨迹的变化，配套难度加大。

利用WellInfo软件，清楚的制作出油水井三维井身轨迹图。根据轨迹的变化结合作业现场描述，来进行科学合理的防偏磨工艺配套。

如文65-侧21井2016年7月份作业时发现泵上第8、9根Ф60mm油管接箍偏磨透，第20、21根Φ60mm油管和第27根Φ73mm油管接箍明显偏磨，查看井斜数据只显示1500m处出现大于5°角度，用三维井轨迹则清楚显示出从1491m开始井轨迹呈扭麻花状。

结合三维井身轨迹，优化化管柱设计将泵挂由2168m上提至1977m，在泵挂1977m下中性点位于泵上290m。上提泵挂的同时，在中性点以下进行防偏磨配套。

3 利用抽油机井防偏磨优化软件三次校正

利用抽油机井防偏磨优化软件，通过油井的井身轨迹参数、抽油杆管组成、油藏参数及其井液参数，计算抽油杆扶正器的扶正位置，同时可得到安装扶正器后抽油杆上任意位置的轴向载荷、支反力、杆管摩擦力等抽油杆在运动过程中所受的各种力。模拟计算在抽油机正常运行中管杆的受力情况，计算出不同井段下应力的大小，在弯曲最大的地方下入防偏磨工具，从而实现防偏磨设计的三次校正。

如新10-2井，该井为历史偏磨井，前三次平均检泵周期298天，在前期抽油杆柱应力二次计算（中性点320m）和Wellinfo三维井身轨迹（1416m处狗腿度达6度）的基础上，利用抽油机井防偏磨优化软件进行防偏磨配套优化。偏磨段为1040-1370m，在该段进行防偏磨优化配套。自2016年2月份作业后，目前仍正常生产，预计到年底周期达333天。

4 现场应用情况

2016年开展高含水期防偏磨工艺配套技术的研究与应用项目以来，现场应用防偏磨集成配套362井次，均采用防偏磨三次模校正设计。其中优化设计上提泵挂避开狗腿度45口；防腐蚀偏磨治理配套38口；“二旋”+抗磨集成配套133口；多类型加重杆应用101井次；Ф25mm抽油泵专用引杆应用45口。与2015年对比，减少躺井24口；同条件对比145口井，延长检泵周期38天，减少作业占产230.4吨，有效的提高了防偏磨技术配套工艺水平，效果显著。

5 结论与认识

在前人防偏磨研究的基础上，结合历史资料和作业现场描述，采用抽油杆柱应力分析二次计算一次模拟校正、WellInfo三维井身轨迹二次模拟校正、抽油机井防偏磨优化软件三次模拟校正的方法以，制定科学合理的防偏磨设计。结合各种防偏磨工艺技术特点，形成适合目前油田开发阶段需要的防偏磨工艺技术，满足油田经济开发的需要。

参考文献：

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[5]抽油杆偏磨机理及防偏磨对策研究[DB/OL].互联网文档资源（http：//www.docin.com/p-436668592.html），2012.endprint