于晶

降低注水井維護(hù)性作業(yè)率

于晶

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠工程技術(shù)大隊(duì)（黑龍江大慶163513）

控制注水井維護(hù)性作業(yè)率對于油田開發(fā)中降低生產(chǎn)成本十分重要，而導(dǎo)致注水井維護(hù)性作業(yè)率高的主要問題是測試遇阻和測試掉卡，占總數(shù)的67.9%。通過對測試遇阻和測試掉卡作業(yè)進(jìn)行原因分析，提出了作業(yè)后應(yīng)用自循環(huán)洗井裝置洗井、增加除垢刮蠟、沖砂工序，去除管柱內(nèi)壁垢、加強(qiáng)電纜的維護(hù)與檢測等措施。這些措施的實(shí)施降低了測試遇阻和掉卡幾率，進(jìn)而降低了維護(hù)性作業(yè)率。注水井維護(hù)性作業(yè)率的降低能夠有效地節(jié)約生產(chǎn)成本，減少因作業(yè)關(guān)井對油田開發(fā)的影響。

注水井；維護(hù)性作業(yè)率；管柱內(nèi)壁；自循環(huán)洗井裝置

注水井作業(yè)方式分為維護(hù)性作業(yè)和措施性作業(yè)。措施性作業(yè)一般包括增注（酸化、壓裂、納米增注）、調(diào)剖、分注、換層、調(diào)補(bǔ)層、補(bǔ)孔、注水井大修等；維護(hù)性作業(yè)一般包括解卡、換封、換管柱、測試、重配等。其中重配不是由地質(zhì)開發(fā)原因造成的，重配包含維護(hù)性作業(yè)和換井口及大修后重配造成的其他原因作業(yè)，控制維護(hù)性作業(yè)率可以降低生產(chǎn)成本及減少對油田開發(fā)的影響。2014年某采油廠注水井的維護(hù)性作業(yè)率雖然達(dá)到廠內(nèi)指標(biāo)要求，但作業(yè)率仍然較高，對油田開發(fā)造成影響[1]，為此需采取措施進(jìn)一步降低注水井維護(hù)性作業(yè)率。

2014年某采油廠注水井總數(shù)2 878口，作業(yè)井?dāng)?shù)982口，其中維護(hù)性作業(yè)井?dāng)?shù)415口，依據(jù)采油廠規(guī)定，維護(hù)性作業(yè)率等于維護(hù)性作業(yè)井次占總井?dāng)?shù)的比例，即為14.42%。雖然達(dá)到廠內(nèi)指標(biāo)要求，但是仍然增加了作業(yè)費(fèi)用，同時(shí)還對油田注水造成了一定的影響[2]。針對2014年注水井作業(yè)情況進(jìn)行了調(diào)查分析，得出全廠注水井維護(hù)性作業(yè)中測試掉卡為126井次，測試遇阻為156井次，管柱刺水為43井次,管柱失效為56井次，擋球刺水為34井次（圖1）。

圖1 注水井維護(hù)性作業(yè)原因排列圖

由圖1可知，影響注水井維護(hù)性作業(yè)率的主要問題是測試遇阻和測試掉卡，占總數(shù)的67.9%，因此，要降低注水井維護(hù)性作業(yè)率，首先應(yīng)降低測試遇阻和測試掉卡幾率。

1 測試遇阻和測試掉卡原因分析

針對測試遇阻和測試掉卡，深入現(xiàn)場調(diào)查研究，得出的主要原因有：

1.1作業(yè)后不洗井

注水井施工作業(yè)時(shí)，管柱起出后地層反吐的污染物堆積在井筒內(nèi),下管柱時(shí)進(jìn)入油管及工具內(nèi)部[3]。按照作業(yè)工程設(shè)計(jì)要求，應(yīng)在封隔器釋放前進(jìn)行反洗井處理，然后轉(zhuǎn)正常注水。但近年來受環(huán)保要求井場內(nèi)的土油池均已取消，作業(yè)過程中洗井水無處排放，需要罐車?yán)\(yùn)并處理。而反洗井工序費(fèi)用和其他作業(yè)工序費(fèi)用中無反洗井費(fèi)用（反洗井工序費(fèi)用1 880元/井次），因此施工隊(duì)伍拒絕無工序費(fèi)用的施工。

因管柱內(nèi)堆滿了泥沙、污油、蠟等物質(zhì)導(dǎo)致測試遇阻而作業(yè)的注水井有62井次，測試掉卡而作業(yè)的注水井有47井次。從監(jiān)督工序圖可查，這些井在作業(yè)時(shí)沒有按注水井作業(yè)工程設(shè)計(jì)要求，在封隔器釋放前進(jìn)行反洗井，清除油管內(nèi)污染物后再進(jìn)行生產(chǎn)。

1.2管柱內(nèi)壁腐蝕結(jié)垢

因管柱內(nèi)壁腐蝕結(jié)垢導(dǎo)致測試遇阻的有34井次；測試掉卡的井有44井次。

1.3電纜損壞

在智能測調(diào)過程中,常在井下800～1 100 m位置處進(jìn)行測試調(diào)整，該處的鋼管測試電纜由于經(jīng)常與天滑輪接觸，磨損較其他位置嚴(yán)重，使用1年后易磨損折斷，造成測試儀器未遇阻就掉到井下的事故，2012年因測試儀器未遇阻掉井而作業(yè)的井?dāng)?shù)有30口。

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，確定測試遇阻和測試掉卡的主要原因見表1。

表1 測試遇阻和測試掉卡作業(yè)原因分析表

2 針對測試遇阻卡制定相應(yīng)對策

在充分調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，針對措施水井降低維護(hù)性作業(yè)率，根據(jù)造成測試遇阻卡的主要原因，制定了相應(yīng)的對策。

2.1作業(yè)后采用自循環(huán)洗井裝置洗井

針對施工隊(duì)伍拒絕無反洗井工序費(fèi)用的施工，將原來閑置的洗井車改裝成簡易洗井裝置，主要在作業(yè)修井隊(duì)下完生產(chǎn)管柱封隔器未釋放前，利用水井干線來水，直接沖洗水井管柱，洗井液經(jīng)過簡易裝置處理后由油井端的油匯管進(jìn)入油系統(tǒng)（圖2）。

圖2 簡易洗井裝置圖

簡易洗井裝置由兩級旋流裝置、儲砂罐、托運(yùn)機(jī)構(gòu)等組成，依靠洗井液自身壓力，經(jīng)旋流器處理，將較大懸浮顆粒沉降至儲砂罐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)固液分離。設(shè)備液流處理能力30 m3，對于粒徑大于20μm的顆粒分離率達(dá)95%以上，對于粒徑10～20μm的顆粒分離率達(dá)80%以上。

目前共改造了3套設(shè)備，累計(jì)完成洗井1 042井次。表2所示，經(jīng)洗井前后水質(zhì)化驗(yàn)對比效果看，洗井后含油及懸浮物大幅度下降[4]，洗井效果較好，但裝置無除菌能力。

表2 洗井前后水質(zhì)化驗(yàn)情況

2.2增加除垢刮蠟、沖砂工序，去除管柱內(nèi)壁垢

經(jīng)過調(diào)查分析，如果是一年內(nèi)重配作業(yè)的返工井，作業(yè)下入的工具均是新工具，且大部分油管都進(jìn)行了除垢處理，從現(xiàn)場跟蹤情況看短期內(nèi)基本上不會嚴(yán)重結(jié)垢（管柱結(jié)垢一般都發(fā)生在作業(yè)的6個(gè)月后）。因管柱腐蝕結(jié)垢而測試遇阻、測試掉卡作業(yè)的井大部分都是3年以上未動管柱。因此在注水井方案編制時(shí)制定了一項(xiàng)措施：3年以上未動管柱的井在作業(yè)時(shí)增加沖砂、刮蠟、除垢工序。對于起出的油管，如果腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重就采取換新油管方法防垢；若結(jié)垢不嚴(yán)重，采取水力噴射等方法除垢[5]。

2.3加強(qiáng)電纜的維護(hù)與檢測，預(yù)防電纜損壞

2.3.1 研制智能測調(diào)鋼管測試電纜倒頭裝置

針對測試電纜總在800～1 100 m處工作易疲勞損壞的問題，研制了智能測調(diào)鋼管測試電纜倒頭裝置。將電纜定期倒頭更換位置，讓不同位置的電纜在800～1 100 m處工作，延長電纜的整體使用壽命。裝置由調(diào)速電機(jī)、無級變速器、高低檔變速箱、剎車裝置、可伸縮緊固尾座、可移動底盤、操控系統(tǒng)、盤繩裝置等系統(tǒng)組成。將其放到預(yù)定位置支撐固定好后，根據(jù)工作需要選擇不同的檔位使電纜滾筒絞盤旋轉(zhuǎn)，即可對電纜進(jìn)行盤裝、排線、倒頭操作，如遇到緊急情況，可剎車使?jié)L筒絞盤馬上停轉(zhuǎn)。如整盤新電纜裝入該裝置，選擇空檔使用手剎，可將整盤新電纜倒出和盤入，并準(zhǔn)確記錄電纜長度。目前已經(jīng)應(yīng)用2套裝置，規(guī)定每4個(gè)月倒頭一次，應(yīng)用效果較好。

2.3.2 使用超聲波電纜探傷儀對電纜進(jìn)行定期探傷

電纜探傷儀產(chǎn)生的交變電流通過檢測線圈在工件表面產(chǎn)生出渦流，渦流產(chǎn)生的磁場反過來影響檢測線圈的電阻抗。當(dāng)工件表面存在缺陷，破壞原有渦流場時(shí)，引起檢測線圈阻抗變化，儀器通過測量探頭阻抗的變化對電信號進(jìn)行信號處理，可以及時(shí)對電纜的表面裂紋、暗縫、夾渣和開口裂紋等缺陷實(shí)現(xiàn)自動檢測，提前預(yù)防由于電纜損壞導(dǎo)致測試儀器掉井事故發(fā)生。目前每3個(gè)月測試班組對鋼管測試電纜進(jìn)行一次檢測，可以提前預(yù)防由于電纜磨損導(dǎo)致測試儀器掉井事故發(fā)生。

3 實(shí)施效果

如圖3所示，2014年注水井總數(shù)2 878口，作業(yè)井?dāng)?shù)982口，其中維護(hù)性作業(yè)井?dāng)?shù)415口，維護(hù)性作業(yè)率為14.4%；2015年注水井總數(shù)2 892口，作業(yè)井?dāng)?shù)991口，其中維護(hù)性作業(yè)井?dāng)?shù)404口，維護(hù)性作業(yè)率為14.0%。

2015年與2014年對比，少作業(yè)2 892×（14.4%-14.0%）≈11.6口井，則減少作業(yè)費(fèi)用11.6×12 420= 14.407 2萬元。

維護(hù)性作業(yè)率的降低可以減少注水井的重復(fù)作業(yè)次數(shù)，減少注水井作業(yè)時(shí)間，提高注水井的注水效果及有效運(yùn)行，同時(shí)降低了注水井的作業(yè)費(fèi)用。

圖3 2014年、2015年實(shí)施效果對比圖

4 結(jié)論

1）應(yīng)用自循環(huán)洗井裝置、增加除垢刮蠟、沖砂工序，能夠?qū)崿F(xiàn)管柱內(nèi)清潔注水，為減少維護(hù)性作業(yè)奠定基礎(chǔ)。

2）加強(qiáng)電纜的檢測與維護(hù)，能夠有效預(yù)防由于電纜磨損導(dǎo)致測試儀器掉井事故發(fā)生，但所采取的一系列技術(shù)及管理措施必須嚴(yán)格執(zhí)行到位，才能減少維護(hù)性作業(yè)。

3）注水井維護(hù)性作業(yè)率的降低能夠有效節(jié)約生產(chǎn)成本，減少因作業(yè)關(guān)井對油田開發(fā)的影響。

[1]周鵬.注水井不密封原因分析及預(yù)防[J].中小企業(yè)管理與科技(旬刊),2015(11):100.

[2]劉振國.注水井洗井影響因素與對策[J].油氣田地面工程, 2010,29(12):59-60.

[3]王延祥.提高油田注水井洗井有效率的措施[J].內(nèi)江科技, 2006,27(4):157.

[4]王艷平.注水井循環(huán)洗井減排技術(shù)應(yīng)用[J].化工管理,2015 (2):231.

[5]楊建華.注水開發(fā)油田結(jié)垢分析及防治技術(shù)[J].油氣地質(zhì)與采收率,2001,8(4):55-56.

It is very important to the reduction of the production cost in oilfield development to control the maintenance operation ratio of water injection wells.The main factors leading to high maintenance operation ratio of water injection wells are encountering an obstacle and getting stuck in testing,the obstacle removing and unfreezing operation accounts for 67.9%of the total number of operations.Some measures such as removing pipe string inner wall scale by automatic circulation well washing device,scraping wax and sand washing,strengthening the maintenance and inspection of cable,etc.were put forward based on the analysis of the causes leading to encountering an obstacle and getting stuck in testing.The implementation of the measures reduces the ratio of the obstacle removing and unfreezing operation and therefore the maintenance operation ratio of water injection wells.The reduction of the maintenance operation ratio of water injection wells can effectively reduce production cost and the influence of well shut-in due to operation on oilfield production.

water injection well;maintenance operation ratio;inner wall of pipe string;automatic circulation well washing device

賈強(qiáng)

2016-10-127

于晶（1981-），女，工程師，現(xiàn)從事采油工程技術(shù)工作。