大港南部油田有杆泵井偏磨机理探讨及综合防治

大港南部油田部分油井抽油杆和油管偏磨严重，造成抽油杆断脱、油管漏失及频繁作业，严重影响了油田的正常生产。通过对165口因杆管偏磨造成抽油杆断脱、油管漏失的井进行调查分析，结合抽油杆下行阻力理论计算，发现造成杆管偏磨的主要原因是高冲次、高含水、低沉没度导致抽油杆下行弯曲和井斜变化大。结合生产实际提出了抽油杆底部集中加重、中性点扶正、配套应用大流道泵减少抽油杆下行弯曲；底部减少加重、偏磨段连续扶正、上部延伸保护和井口旋转减少井斜偏磨；确定合理的生产参数减少杆柱共振等综合配套防治技术。现场应用表明，提出的方法可有效地改善大港南部油田偏磨现象。     

抽油杆防失稳技术

抽油杆的失稳弯曲是造成抽油机井杆管偏磨与断脱的直接原因之一,防止抽油杆失稳弯曲是解决抽油机井杆管偏磨的有效途径。针对抽油杆失稳弯曲,研究了抽油杆底部集中加重技术及抽油杆缓冲补偿技术。前者是在抽油杆底部采用防偏磨加重抽油杆降低中和点的位置以解决抽油杆失稳问题,后者则是采用抽油杆防失稳补偿器解决振动载荷造成的杆管失稳弯曲及杆管偏磨问题。现场应用表明,该技术防偏磨效果较好,杆管偏磨井的检泵周期明显延长。     

管杆偏磨原因分析及防治对策

通过对腰英台油田25口抽油井管、杆偏磨状况调查，发现严重偏磨井数占88．0％，偏磨大多发生在泵上800m以内，抽油杆接箍比本体磨损严重。通过对造成直井管、杆偏磨的原因进行综合分析，制定了防止、减轻偏磨的技术对策，主要有抽油杆扶正、加重、油管锚定、优化生产参数、定期旋转抽油杆及采用防砂技术等措施，这些防偏磨技术在现场应用取得了很好的效果，有效延长了抽油机井的免修周期。     

管杆偏磨原因分析及防治对策

通过对腰英台油田25口抽油井管、杆偏磨状况调查,发现严重偏磨井数占88.0％,偏磨大多发生在 泵上800 m以内,抽油杆接箍比本体磨损严重。通过对造成直井管、杆偏磨的原因进行综合分析,制定了 防止、减轻偏磨的技术对策,主要有抽油杆扶正、加重、油管锚定、优化生产参数、定期旋转抽油杆及采用防 砂技术等措施,这些防偏磨技术在现场应用取得了很好的效果,有效延长了抽油机井的免修周期。     

抽油杆抗磨副可有效解决抽油井杆管偏磨

抽油杆抗磨斟由抗磨光杆、扶正套总成、接头、背帽组成，在油井偏磨部位由于偏磨压力的作用，扶正套会自动找到最大偏磨点并相对固定，抽油杆与油管的摩擦与磨损转变为抽油杆抗磨副自身的摩擦与磨损，不但能克服直井井身轨迹弯曲部位及斜井造斜部位、增斜部位、稳斜部位、降斜部位的管杆偏磨问题，而且可防止下部抽油杆柱及管柱失稳弯曲与偏磨。同时，抽油杆抗磨副摩擦系数低、强度高、耐磨蚀、具备加重杆的作用，可防止杆柱失稳弯曲造成的杆管偏磨问题。     

注聚区抽油杆管偏磨机理与治理

理论分析了采出液含聚合物的井抽油杆管偏磨机理，提出下加重杆、装防偏磨扶正接箍及扶正环、改变柱塞与衬管间隙、改变热洗工作制度及保证出油通道的综合防治措施可取得良好效果。     

偏磨井加重杆长度计算与分析

对于底部加加重杆，上部加防磨扶正杆的偏磨井，下入杆柱过程中受到的摩擦力较大，加重杆的长度设计成为关键。对一般斜井和直井所需加重杆长度进行了分析和计算，并给出了计算方法。     

偏阀式防偏磨抽油泵的研制与应用

为了防止杆管偏磨,延长抽油杆与油管的使用寿命及检泵周期,研制了25—225TH4.5—1.2—FP型偏阀式防偏磨抽油泵。该抽油泵主要由上接头、游动阀、柱塞、泵筒、固定阀、加重杆、加重杆尾锥等组成。下冲程时,加重杆的重力可以抵消抽油杆柱所受的阻力,防止抽油杆柱的失稳变形。试验证明,该泵的各项性能指标均符合GB/T 18607—2001《抽油泵及其组件规范》要求,可以改善抽油杆柱的受力状态,很好地解决了有杆泵采油井的杆管偏磨问题。     

克拉玛依油田七东1区聚合物驱抽油井防杆管断脱技术

在克拉玛依油田七东1区聚合物驱工业性试验中,针对抽油井杆管断脱严重的问题,在偏磨腐蚀机理分析的基础上,采取了抽油杆加重、抽油杆扶正、抽油杆接箍抗磨改造、油管抗磨抗腐内衬、抽油泵防卡等措施,取得了明显的效果。     

三维井眼抽油杆与油管防偏磨技术研究与应用

抽油杆、管偏磨主要受力学因素和油井产出物的影响,其根本原因是抽油杆、管之间的摩擦力造成的;偏磨点的预测模型由实测数据进行修正或标定使预测更加准确;降低抽油杆、管之间的偏磨方法主要是降低杆、管之间的摩擦力;降低抽油杆对油管的正压力采用传力式加重杆加重,使抽油杆中和点下移;使用抽油杆防偏磨节箍,降低了杆、管之间的摩擦系数;现场应用219口井表明,延长了检泵周期、提高了井下效率和经济效益。     

油区抽油井防偏磨技术

红五作业区所辖五区、红山嘴区块油气田属复杂型油气田，由于多年的强注强采抽油机井下管杆偏磨严重、管杆断脱事故增多，针对抽油井井况和井下管杆偏磨原因及特征，提出了实施防偏磨抽油杆自动旋转装置和尼龙挟正抽油杆防偏磨技术，取得良好效果。     

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。     

高含水期小泵深抽井防偏磨技术

随着油田进入高含水开发期,抽油机小泵深抽井的杆管偏磨问题日趋严重。杆管偏磨的主要原因是抽油杆的失稳弯曲变形所引起,油田高含水加剧了二者之间的偏磨。为此,设计研制了一种新型的适用于小泵深抽井的抽油杆扶正器,即强制支撑内摩擦副式抽油杆扶正器。该装置扶正体可支撑固定在油管内壁上,使之与油管没有相对运动。将抽油杆与油管的摩擦与磨损转变为抽油杆扶正器自身的摩擦与磨损,防止抽油杆柱及管柱失稳弯曲与偏磨。现场应用37井次,平均单井检泵周期延长162天。     

粘弹性流体法向应力对抽油杆偏磨的影响机理

大庆油田实施聚合物驱油以后,出现了抽油杆受力状况恶化、抽油杆柱严重偏磨的现象,为此开展了粘弹性流体水动力学理论和试验研究,得出了粘弹性流体在抽油机井筒内的流动规律及对抽油杆柱法向应力的影响规律,定量测出了粘弹性流体对抽油杆柱的法向应力值和抽油杆柱产生的偏心率.提出了粘弹性流体的法向力是造成抽油机井杆管偏磨的主要原因,建立了法向力作用下抽油杆纵向横向弯曲模型,并提出了抽油杆加扶正器和底部加重的综合防止偏磨措施,应用于大庆油田获得了较好的经济效益.     

彩南油田抽油杆偏磨机理和防治研究

一般认为影响抽油杆偏磨主要有三大因素:一是井斜;二是柱塞下行阻力;三是底部油管屈曲.通过应用摩擦强度的概念对这三大因素的分析发现,井眼轨迹的弯曲、底部油管屈曲是抽油杆偏磨的主要因素,井斜、柱塞的下行阻力所引起的偏磨并不严重.对彩南油田抽油杆偏磨情况分析后,得到如下主要结论:在弯曲井段,全角变化率越大,杆管摩擦强度越严重.在斜直井段,当井斜角大于4度时,需要考虑安放抽油杆扶正器;在大间隙柱塞副、低粘度井液、小泵径的油井工况下,柱塞的下行阻力并非是抽油杆偏磨的主要原因;上冲程在柱塞拉动下,底部油管发生屈曲,由此形成的杆管之间的摩擦强度较为严重.     

含聚抽油机井杆管偏磨治理技术研究与应用

理论研究及室内室验表明 ,导致见聚抽油机井偏磨的主要原因是法向力 ,下行阻力对偏磨也会造成一定影响。通过杆管偏磨机理研究并根据粘弹性流体室内实验研究结果 ,研制出了适用于对全井抽油杆进行扶正的扶正环及配套工艺 ,制定了全井扶正、大流道三级泵、统一杆径、旋转抽油杆等偏磨防治措施。经对 795 9口井的现场试验证明 ,该措施对防偏磨是有效的 ,经济效益显著 ,投入产出比为 1∶18 4。     

热固塑尼龙扶正抽油杆在濮城油田的应用

濮城油田属复杂型断块油气田 ,由于多年的强注强采 ,抽油机井井下管杆偏磨严重 ,管杆断脱事故增多。针对抽油井井况和井下管杆偏磨原因及特征 ,提出了实施热固塑尼龙扶正抽油杆防偏磨技术。现场使用热固塑尼龙扶正抽油杆 15 5井次 ,最长使用时间 85 5d ,未发生管杆偏磨及停井事故。 5 8口抽油井使用扶正抽油杆后 ,平均最大电流由 5 9 4 2A下降到 5 5 2 9A ,平均最大悬点载荷由 74 33kN下降到 70 89kN。 2 0 0 0年油田停井比 1999年减少 116井次 ,其中由管杆偏磨造成的停井减少 70井次。推广使用扶正抽油杆累计 5 70 8根 ,投入费用 2 2 832万元 ,创经济效益 979 4万元 ,投入产出比为 1∶4 2 89。     

螺杆泵井抽油杆扶正器结构研究

根据螺杆泵井抽油杆柱受力和旋转运动规律,设计了抽油杆扶正器。该扶正器由扶正器杆体、承磨层、承磨圆筒、支撑件和接箍组成,将其安装在2根抽油杆之间,下入油井的油管内。工作时,旋转的扶正器杆体相当于轴承的转轴,不旋转的承磨圆筒相当于轴瓦,配用高寿命的耐磨材料,从而延长其使用寿命。支撑件不随扶正器旋转,液体流动通道位置固定,能够保持液体流动畅通。现场应用表明,这种扶正器结构简单,安装方便,能对抽油杆起到良好的扶正作用,可有效防止杆管偏磨。     

抽油机井偏磨防治技术

针对萨中油田注聚合物井杆管偏磨问题,通过大量理论研究和室内试验,详细分析了偏磨现象产生的机理,确定了聚合物溶液对抽油杆柱系统产生的法向力和下行阻力2个影响因素,有针对性地制定大流道三级泵、全井扶正、统一杆径、定期旋转抽油杆配套防偏磨措施。经过2年的实践,效果显著,获得了可观的经济效益。     

抽油杆柱防偏磨器的研究

为解决抽油机井杆管偏磨问题，研制了一种抽油杆枉防偏磨器，介绍了其结构和工作原理，建立了防偏磨器下部抽油杆柱运动的数学模型，提出了适合于不同抽油机井的抽油杆柱防偏磨器的设计方法。现场应用证明，此装置可有效地降低抽油杆柱动载荷，消除由于杆柱弯曲而产生的杆柱偏磨和脱螺纹现象，显著提高杆柱的断脱周期，降低抽油机的悬点载荷，不增加有杆抽油系统的冲程损失，提高油田的整体经济效益。