抽油机井杆管偏磨因素分析

抽油机井杆管偏磨在油田生产中是一个普遍问题.不同油田、不同油井的偏磨规律不同.结合当前杆管偏磨防治研究现状,重点分析引起偏磨问题的井眼轨迹、杆管组合、井下工具及井内流体、生产设备与参数等因素.偏磨问题的防治方案应该在综合分析的基础上进行设计.发生偏磨的各抽油机井生产数据,引起偏磨的各因素相关数据和偏磨规律等都是综合治理方案设计中的重要依据.     

抽油机井杆管偏磨成因分析及防治措施

随着油田开发的不断深入,在抽油机井维护性作业中,杆、管偏磨问题日益突出.以大庆萨南油田为例,萨南油田2004年1-9月份维护性作业施工961井次,因杆、管偏磨施工249井次,占维护性施工总数的25.9%.为此,文章从油井井深结构、采油工艺、生产参数等方面,结合萨南油田开发特点和生产实际情况,分析研究了杆管偏磨现象发生的原因,确定油井生产过程中造成偏磨的主要因素,并提出相应的治理及预防措施,以减少杆、管偏磨现象的发生,对该类油井实施有效的综合治理.     

杏北油田抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施

杏北油田2005年共有偏磨井1 132口,与2000年对比,检泵率由41.0%下降至28.3%,同时杆管更换成本有所下降.为此,文章从杆管弯曲、油井井深结构、采油工艺、生产参数、产出液的影响等方面,分析研究了杆管偏磨产生的原因,确定油井生产过程中造成偏磨的主要因素,并结合生产实际提出有效的治理措施,减少了杆管偏磨现象的发生,延长了检泵周期.     

冀东油田中斜度定向井防偏磨技术优化研究

冀东油田中斜度定向井管杆偏磨是油管刺漏和抽油杆断脱的主要影响因素,缩短了油井的检泵周期,增加了油井维护工作量,加大了生产成本。利用数理统计学方法,分析了影响中斜度井杆管偏磨的井斜角、冲次、沉没度及含水率等主要影响因素,确定了各因素导致杆管偏磨的技术界限。使用加重杆改善杆柱受力结构,对井斜大于35°的油井采用耐磨衬里油管、优化生产参数来降低杆管偏磨程度等方式,进一步完善了中斜度井管杆防偏磨工艺技术。推广应用该项技术以来,平均单井检泵周期延长250 d,生产维护费用节约5×104元/井次,为油井长期平稳生产提供了技术支撑。     

有杆泵油润滑防偏磨技术的研究与应用

针对胜坨油田特高含水开发后期 ,抽油机井杆管偏磨、腐蚀加剧等问题 ,研究开发出空心杆油润滑防偏磨技术。其防偏磨工艺中 ,油管和空心杆之间是一充满原油的密闭腔室 ,杆管不会受到采出携砂液的冲蚀 ,其原油能减轻杆管间的摩擦 ,抑制电化学腐蚀的发生。该技术工艺对油井偏磨的治理由过去“抗”偏磨 ,彻底转变到防偏磨 ,对老油田延长油井生产周期 ,提高油田开发经济效益具有积极意义     

基于典型示功图的抽油机井杆管偏磨诊断

目前国内各大油田已进入开发中后期,杆管偏磨现象严重。杆管偏磨受多种因素影响,主要包括井眼轨迹、抽油杆失稳弯曲、腐蚀结垢、沉没度、油井出砂和结蜡等。在对杆管偏磨机理以及受力分析的基础上,通过对典型示功图中的泵充不满、出砂、结蜡、油稠等因素以及杆管摩擦载荷值大小的综合分析,达到抽油机井杆管偏磨诊断的目的。     

有杆泵抽油井防偏磨及腐蚀技术研究应用

对文留油田有杆泵井在生产过程中杆管发生偏磨和腐蚀的机理进行了分析 ,认为井斜是造成杆管偏磨的主要原因 ,而管柱因各种因素引起的弯曲造成的杆管偏磨也不容忽视 ;油井产出液的富含矿物质、CO2 、H2 S腐蚀性气体、H+ 、Cl-及细菌等腐蚀介质 ,使杆管产生腐蚀。杆管的偏磨与腐蚀相互作用、又形成了更大的破坏性。介绍了防偏磨、防腐蚀技术以及治理方法和效果。     

内衬管偏磨治理工艺的研究与应用

杆管偏磨问题一直是影响胜坨油田有杆泵井免修期的主要因素,采取的抗磨接箍、抗磨副、反馈泵等偏磨治理措施整体效果不佳,经济效益较差.为了有效解决油井偏磨问题,满足注聚区大排量螺杆泵提液、长寿命生产的要求,研究了内衬管偏磨治理配套工艺,具有摩擦因数低、耐磨性能好、不损伤抽油杆接箍、有效实现双向保护的优点,已在胜坨油田的73口偏磨严重井得到了推广应用,延长偏磨井生产周期2倍以上,且持续有效,取得了非常好的应用效果和效益.     

有杆泵抽油井防偏磨及腐蚀技术研究应用

对文留油田有杆泵井在生产过程中杆管发生偏磨和腐蚀的机理进行了分析，认为井斜是造成杆管偏磨的主要原因，而管柱因各种因素引起的弯曲造成的杆管偏磨也不容忽视；油井产出液的富含矿物质、CO2、H2S腐蚀性气体、H^ 、Cl^-及细菌等腐蚀介质，使杆管产生腐蚀。杆管的偏磨与腐蚀相互作用、又形成了更大的破坏性。介绍了防偏磨、防腐蚀技术以及治理方法和效果。     

宝浪油田抽油机井偏磨原因分析及技术对策

通过对宝浪油田油管、抽油杆偏磨井的统计及理论分析,找出了宝浪油田抽油机井管、杆偏磨的主要原因。针对性地进行了调参、配套油管、抽油杆旋转装置、扶正器和优化管串组合等防偏磨技术的现场试验,并进行评价与分析,同时在防止管、杆偏磨方面提出了一些建议和方法。     

有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测研究

根据能量法原理,建立了有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测模型。通过几何分析确定了抽油杆与油管的最大磨损深度计算方法,并编制程序进行了计算,得出在摩擦因数、磨损效率、摩擦行程相同的情况下,杆管柱的磨损量和最大磨损深度主要与正压力有关。该模型可用于有杆抽油系统中杆管柱的磨损量预测,不仅为较好地预测井下杆管偏磨情况提供了理论依据,同时对采取及时有效的防偏磨措施具有指导意义。、     

油管旋转器的研制与应用

在有杆抽油系统中 ,为了防止油管偏磨及抽油杆断脱 ,研制了油管旋转器。它是借助游梁动力 ,利用蜗杆、蜗轮和棘轮等部件 ,驱使油管管柱做近似匀速转动 ,抽油杆接箍与油管内壁的接触面积扩大 ,使油管磨损均匀 ,因而在管内壁上也就不易磨出沟槽 ,以达到防止油管局部偏磨延长免修期的目的 ,同时延长了抽油泵的使用寿命 ,减少了油管结蜡。 5 0口井的应用情况表明 ,这种油管旋转器的防偏磨效果好 ,延长了生产周期 ,且经济效益显著     

抽油杆软联接防偏磨工艺技术

针对河南油田分公司采油一厂部分油井因杆管偏磨而造成检泵周期短的问题,在井斜小于45°并且无"狗腿度"的油井上,研究了抽油杆软联接防偏磨工艺技术。通过对偏磨油井杆管偏磨力的计算分析,研究了抽油杆软联接防磨器,在软联接防磨器的作用下,可以使杆管的偏磨应力得到有效释放,从而达到延长油井检泵周期的目的。2008年在河南油田分公司采油一厂现场应用2口井,工艺成功率100%,平均单井延长检泵周期188 d,累计增油300 t,创经济效益80万元。     

抽油杆柔性减磨器的研制与应用

冀东油田近年来采用多种防偏磨技术并取得一定效果,但大斜度抽油泵井的检泵周期短、作业和材料更换成本增加的问题仍然很严重。通过建立抽油杆杆柱的力学模型进行受力分析研究,用柔性抽油杆取代常规抽油杆可减小杆柱所承受的摩擦力,进而研制了抽油杆柔性减磨器,该工具的上下2部分可以做小角度的相对转动。通过在抽油杆杆柱上加入抽油杆柔性减磨器,使杆柱在运动过程中与油管管柱轴线方向保持一致,减轻了杆管蹩劲现象,减小了抽油杆所受到的摩擦力。现场应用结果表明,该技术应用300 d,偏磨损坏的油管和抽油杆的长度由原先的各200 m分别减少到0.15 m、0 m,大幅度减少抽油机井杆管偏磨及因偏磨导致的检泵作业次数及作业和材料更换费用。     

三维井眼抽油杆工作行为仿真研究

针对造成抽油杆、管偏磨的原因及目前理论研究的不足,采用计算机仿真技术,应用有限元软件ANSYS对抽油杆柱变形、接触及受力状态进行分析,找出了定向井、水平井中容易发生偏磨的部位及接触力。建模时采用Pipe16单元模拟抽油杆和活塞,采用Contac176和Target170单元来模拟柔性抽油杆与刚性油管的接触。仿真结果表明,抽油杆在上下行程中将产生很大的屈曲并和油管壁发生激烈的碰撞,下行程的屈曲状态较上行程更为严重;抽油杆底部接箍和光杆均可能与油管壁发生接触碰撞,但接箍部位的接触力更大,更易磨损,而上部的抽油杆则摆动幅度较小。     

连续抽油杆导向扶正装置

针对钢质连续抽油杆在部分高矿化度、高含水油井与油管间的偏磨现象突出,而采用普通抽油杆连接抗磨幅防偏磨技术又无法适应连续抽油杆无接箍和螺纹设计的问题,研制出连续抽油杆导向扶正装置。该装置通过上、下接头连接在偏磨井段的油管柱上,使钢质连续抽油杆与导向扶正装置内导向轮接触,将杆管间的滑动摩擦变为抽油杆与导向轮之间的滚动摩擦,避免抽油杆与油管之间直接接触发生相对运动,达到扶正杆柱和延长钢质连续抽油杆使用寿命的目的。160余口井的试验应用情况表明,该装置下井施工成功率100%,平均检泵周期延长180d,悬点载荷减少12.5%,经济效益和社会效益显著。     

矿化度含砂量对抽油杆油管偏磨影响及预防措施研究

针对我国东部油田特高含水期抽油杆/油管偏磨这一现象,在实验室的MG—2 0 0高速摩擦磨损实验机上进行了随油井产出液中含砂量以及矿化度的变化,抽油杆/油管的摩擦性能试验。试验表明,随产出液中含砂量以及矿化度的增加,抽油杆/油管的磨损率、摩擦系数增加。     

油井堵水工艺管柱的研制

采用常规Y221型封隔器封堵高含水层和套管漏失段,易出现油管与抽油杆偏磨加剧、缩短检泵周期、封隔器内通径过小不能满足现场需要、封隔器受压差影响解封困难等问题。研制了油井堵水新工艺管柱,主要由Y221型大通径堵水封隔器和能传递转矩的油管补偿器等组成,封隔器可分别在抽油泵下部和上部配套使用,油管补偿器可避免油管弯曲造成的管杆偏磨加剧和缩短检泵周期的问题。现场应用表明:该工艺管柱能够延长堵水有效期,对于油田高含水开发后期的长效开发具有重大的现实意义。