高含水油井井口密封失灵的原因分析与管理措施
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摘 要：本文针对老油田进入开发中、后期含水上升导致油井井口密封失灵的各种原因，进行了细致的分析和研究，提出今后的管理措施与方法，对症下药，达到节约成本，降低耗损，环保生产的目的。
关键词：含水；密封失灵；原因分析；措施
1 井口密封装置与密封方式
目前长庆油田采用填料式机械密封装置，其构件主要由填料盒（盒内为“V”型）、锥形填料（加硫橡胶+帆布衬里）、填料压盖组成。其密封方式为：将锥形填料加入填料盒与光杆表面所形成的组成的环型空间，依靠填料压盖与填料盒之间的螺纹连接将锥形填料压紧，形成光杆表面、填料、填料盒三者之间的动、静密封点。如果密封点遭到破坏，即便是比较轻微的破坏，采出液则会在井口压力作用下发生不同程度泄漏。
2 影响因素分析
2.1 物理影响因素
2.1.1 光杆
一是光杆表面粗糙度达不到要求，由于各种原因，没有采用标准制式光杆，采用了同等规格的抽油杆代替。二是光杆弯曲或变形，在井下作业过程中，由于放置不当或遭到物理损伤，导致光杆变形。三是光杆局部通径变小，在比较频繁的功图测试、调整工作参数等作业中，光杆某一部位表面金属电镀层受到破坏。
2.1.2 锥形密封填料与光杆对中
理想状态下，密封填料随着使用时间而逐渐磨损，最终不能使用，但在生产过程中，大多数油井对中率等原因达不到理想值，光杆不与填料盒同心导致锥形密封填料某一方向发生偏磨，密封点过早遭到破坏。
2.1.3 物理结垢
在生产过程中，采出液中硅土、泥沙等物质以微小颗粒的形式悬浮于水中，极易附着于光杆表面，另外溶解与水中的盐类矿化物析出，也以颗粒的形式附着于表面，促使光杆表面粗糙度迅速上升，密封点失效速度加快。
2.2 化学影响因素
水是极强的溶剂，对大多数无机物和有机物都有极强的溶解度，采出液中随着含水的增加，溶解于水中的硫酸根离子、碳酸根离子以及少量的铁离子、钠离子、钾离子、镁离子、钡离子等也随之增加，并能生成诸如硫酸钙、碳酸钙、硫酸钡等悬浮物，且含有少量溶解氧、二氧化碳、硫化氢等气体，其次硅土、泥沙等物质以微小颗粒的形式也可悬浮于水中，上下摩擦导致光杆腐蚀。
2.2.1 O2对光杆的腐蚀
生产中，光杆被带出井筒暴露在空气中，采出水中所溶解的Fe2+与）O2结合发生反应生成Fe2O3红色铁锈或针铁矿FeOOH，密封盒内部，FeOOH还可与Fe2+结合生成Fe3O4腐蚀产物，会对光杆表面产生锈蚀。
2.2.2 CO2对光杆的腐蚀
在生产中，光杆被带出井筒暴露在空气中时，采出水中所溶解的Ca2+、Fe2+等離子与空气中的CO2在一定条件下可生成CaCO3、FeCO3腐蚀垢污附着于光杆表面，同时采出液中的CO3和HCO3-还可与Ca2+、Mg2+发生反应，生成CaCO3、MgCO3沉淀或附着于光杆表面，光杆表面锈蚀严重。
2.2.3 菌类对光杆的腐蚀
长庆油田大多数油井采出液中含有大量的硫酸盐还原菌（SRB）、铁细菌（IB）、硫细菌等菌种，这些菌种中硫酸盐还原菌最具代表性，在生产现场，其又被称为噬铁菌，硫酸盐中的SO42-长存在于地层水中，当开采生成的新环境有利时就会在井筒内与金属反应大量繁殖，产生腐蚀，被带出地面，温度、压力进一步变化，金属腐蚀加剧。
3 管理措施
采油井口光杆密封填料盒是一种保证在油井采油过程中防止采出液泄漏的井口装置，它与光杆之间通过盘根形成动、静密封点，在生产过程中，混合于采出液中的腐蚀性介质极易对金属材质的光杆表面造成腐蚀性坑洼，从而破坏光杆与密封材料之间的密封性。根据统计，含水超过40%以上的油井都有井口密封材料使用寿命缩短或由于光杆表面不平整容易导致密封失效的现象，针对油井井口填料加不住的问题，要对症下药，提出切合实际，治理效果明显的管理办法和措施。①采用标准制式光杆，在生产过程中，井口卸载等工作不应使用早期的卡盘、卡瓦工具，而应采用目前推广使用的井口方卡子工具，以此来减少光杆表面物理伤害。做好井口对中工作，避免填料与光杆发生偏磨。一旦发现光杆表面腐蚀严重，粗细不均，弯曲变形等问题应及时更换；②分析采出液成分，建立化学药剂添加制度，对症添加种类不同的缓蚀剂、杀菌剂、除氧剂等药剂，从源头上控制腐蚀速度；③对腐蚀严重的出水层位下封隔器封死，并在封隔层段注入缓蚀剂，达到延长井下工具使用寿命，减轻座封井油、套管承受高压变形的目的。
4 结论
随着老油田油田开发进入中、后期，油井含水上升，治理油井井口非常规泄漏，要上升到环境保护，安全生产的管理高度。需要大家一起想办法，找思路，利用现有资源开展群众性的技术革新工作，解决生产难题。同时加大改造投入，协调好井筒加药与地面工艺流程加药工作，避免二次投入造成不必要的浪费。
参考文献：
[1]张西明，李军，张新发.长庆油田小套管的腐蚀与防护[J].腐蚀科学与防护技术，200416（1）：59-61
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