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。     

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。     

特殊井况抽油机杆管偏磨原因分析

随着聚驱等三次采油井、提高排液量采油井和低渗、低产深井的不断增加，抽油机杆、管偏磨及检泵周期短的问题越来越突出。根据近年来大庆、胜利、吉林等油田统计资料表明：由杆管偏磨造成检泵作业次数占总作业次数的35％-55％。本文根据现场大量的偏磨井统计资料，以及对大庆、吉林等油田部分偏磨典型井的杆柱受力测试数据，对斜直井、出砂井、高矿化度井特殊井的偏磨原因进行了分析，并对防偏磨新方法进行了探讨。提出了确定合理抽汲参数、改善杆柱组合、改造抽油泵结构等防偏磨措施。     

抽油井管杆偏磨原因及防治方法

在对抽油井管杆偏磨资料统计的基础上，分析了影响抽油井管杆偏磨的诸多因素，认为管杆偏磨不仅与井斜有关，还与沉没度、含水、抽汲速度等因素有关。提出了防止或减轻偏磨的措施，为今后抽油井的管杆偏磨防治提供了依据。     

陀螺测斜技术在油田杆管偏磨治理中的应用

针对杆管偏磨问题,开发了系列防偏磨治理配套技术,但由于对井身轨迹认识不清,对偏磨成因判断不准,造成防偏磨治理整体效果不明显。为此,推广应用了陀螺测斜技术。该技术就是使用动调式陀螺仪测量方位,用加速度计测量井斜,从而测量出套管井身变化情况,制定出有针对性的防偏磨治理措施,有效地提高了防偏磨治理整体效果。STXZ-3X165井为典型的偏磨多轮次油井,对该井实施了陀螺测斜,采用内衬管防偏磨治理措施后,免修期由93 d延长至455 d。STS3C8井为井身垂向变化大的井,因泵上500 m杆管偏磨严重,采用陀螺测斜仪测试,制订了上提泵柱的治理措施,治理后该井的免修期由92 d延长至243 d。     

抽油机井杆管偏磨因素分析及对策

大庆油田进入特高含水期 ,抽油机井杆管偏磨井数不断增加 ,杆断比例上升 ,检泵周期缩短 ,作业费用增加。通过抽油机井杆管偏磨因素分析 ,提出了响应的预防措施 ,对减少杆管偏磨 ,降低杆断比例 ,提高泵效 ,延长检泵周期是十分必要的。在有杆抽油井中 ,当抽油机驴头下行时 ,抽油杆和油管的弹性变形位移存在差值 ,驴头悬点的位移与抽油泵活塞位移也存在差值。这 2个位移差达到一定程度后 ,抽油杆发生弧状弯曲并与油管内壁接触 ,造成管杆偏磨。分析产生波动偏磨的机理 ,并论述了发生波动偏磨的几何和力学条件 ,为预防管杆偏磨提出了措施 :(1)对…     

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.     

杆管防偏磨技术优化与应用

板桥油田举升工艺以常规抽油泵为主,受井深、井斜、载荷、高含水等的影响,杆管偏磨问题严重,虽经过近几年综合治理,偏磨井周期明显延长,但偏磨现象仍是导致抽油机井停产上修、影响油井产量的一个主要因素。     

油井杆管偏磨机理的定量分析与认识

抽油杆管偏磨是影响油井免修期的主要因素。杆管偏磨造成作业维修的直接原因一是管漏,二是抽油杆接箍磨脱。普遍认为导致杆管偏磨的主要因素,一是抽油杆或油管弯曲,二是井斜。本文结合作业实际情况,从不同角度进行了分析,得出结论:造成杆管偏磨的根本原因是井身结构,而不是杆管自由弯曲。     

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。     

定向井有杆泵抽油系统的有限元分析

定向井和水平井的井下装置发生故障的可能性比直井要大得多。如采用对直井的故障诊断技术对定向井进行诊断,势必带来较大的误差,甚至无法诊断。已有的一些对定向井有杆抽油系统力学分析中或只考虑杆管液三个系统的垂向一维振动,或只考虑抽油杆一个系统的三维振动。本文根据定向井井身为空间三维曲线的特点,考虑抽油杆、油管和环空液柱三个系统在生产过程中的三维空间振动藕合,对三个系统进行一定的简化,分别建立力学模型,全面分析,采用有限元法和有限差分法相结合的方法统一迭代求解,由井口实侧光杆示功图计算出较为准确的抽油泵的井下功图,为对其进行故障诊断提供了准确的依据。分析诊断结果与检泵结果符合良好。     

MIT和MID-K组合油套损伤检测技术在四川气田的应用

MIT和MID-K组合测井对检测油套管壁厚及内径变化具有较高的探测能力,其配套软件WIVA及MITpro分别可绘制出油套管三维成像图及横截面图,可直观反映油套管腐蚀、穿孔、断裂的位置与状况。本文简介MIT和MID-K的测井原理、仪器结构;结合四川气田5口井的实际测井资料,怎样用MID-K测井资料去识别外层套管的套管鞋,内层套管内壁损伤变形;用MIT多臂井径识别射孔段及筛管;用MID-K及MIT多臂井径结合去识别油套管的水力锚和油套管的穿孔位置。     

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本文将Makherjee-Brill倾斜管两相流基本方程处理为常微分方程的初值问题,采用龙格-库塔法进行数值解。这是一种新的、较惯用的试错法,简单、直接,避免了采用平均参数。所采用的两相流持液率和摩阻系数计算公式考虑了流型、流向和管子斜度,适用于定向井(包括垂直井)气液两相流压力计算。     

大位移井摩阻和扭矩分析及其对钻深的影响

对不同垂深、不同位移的大位移井在钻井和下套管过程中的摩阻和扭矩分析表明,采用水基钻井液能够钻成位移小于3000m的大位移井,且可以下入178mm套管;位移大于4000m、且垂深在1000m左右的大位移井,需要使用油基钻井液,且只能下入178mm尾管;位移大于5000m的大位移井,必须使用油基钻井液,178mm套管下入有一定难度,且在垂深较小时,需要使用部分139.7mm钻杆和倒装钻具。分析了不同垂深条件下的大位移井钻井极限,随着井深增加,制约大位移井钻井极限的因素由滑动摩阻转为钻柱强度。     

新型防砂直缝式筛缝管的研究

针对绕丝筛管和割缝筛管在大斜度井和水平井采油防砂中存在的问题,研制了新型防砂直缝式筛缝管。该筛缝管采用三角形不锈钢直丝,用T形环箍支撑,经竖直焊接而成。对该筛缝管的受拉面积、受压面积和表面摩擦力等进行分析及试验,结果表明,筛缝管的受拉面积是绕丝筛管的6倍以上,其抗拉强度也相应是绕丝筛管的6倍以上;筛缝管在下入井筒过程中不会导致防砂失败;筛缝管与基管的综合强度大于基管本身的强度,大大增强筛管使用的安全性;筛缝管的表面摩擦阻力仅为绕丝筛管的19%;抗压变形能力是绕丝筛管的2.35倍;力的传递更加合理,更适用于深井、大斜度井和水平井的采油防砂。     

大庆油田致密油平台三维水平井钻柱摩阻分析

平台水平井是大庆油田致密油开发的主要形式,平台布井的方式导致部分水平井轨道出现三维井段。钻井施工中三维水平井较二维水平井钻柱摩阻更大,限制着水平井的延伸极限。在软杆理论模型的基础上,通过分析三维井段钻柱与井壁的接触形式,给出钻柱挫动的计算模型,采用Landmark软件模拟与实际施工情况相结合的方法进行了验证。模拟结果表明,三维井段钻柱与井壁的接触面积大于二维井段,扭方位时的井斜角大小与钻柱摩阻正相关,三维水平井整体摩阻系数达到0.4以上。钻井设计和施工过程中应根据三维井段钻柱摩阻规律,优化设计水平井轨道和井身结构、合理分配钻具组合中加重钻杆位置、提高钻井液润滑性、采用降摩减阻工具等方式降低钻柱摩阻,提高平台水平井的延伸长度,以保证致密油平台的高效开发。     

复杂结构井管柱力学模型及动态三维数字井筒

复杂结构井,尤其是煤层气多分支水平井的分支井眼多、井眼轨道局部弯曲段多的特点使得井内管柱作业时所受摩阻、扭矩较大,造成作业困难甚至复杂事故。将二维刚性模型、二维整体模型及三维刚性模型3种刚杆模型进行程序化,并基于能量平衡原理,结合软绳模型及狗腿平面的管柱刚性,推导出刚度力模型,从计算效率及精度上通过对比确定刚度力模型为推荐最优计算模型。基于但不局限于杆管模型,细化并实现动态数字化井筒技术:利用三次样条插值函数及最小二乘法数据拟合进行井眼实际测井数据平滑处理,建立复杂结构井的三维"数学井筒";采用量化色度分级方法,将管柱摩阻、偏磨、井壁破碎及井壁坍塌风险等指标进行等级划分,建立带有指标分级云图的"物理井筒";结合工程需求,考虑井下工具组合及VR处理技术,实现可直接为工程服务的"工程井筒"。"三步"数字井筒技术路线为数字井筒的全面实现提出了可行性方案,所开发的复杂结构井三维数字井筒动态可视化软件平台可为复杂结构井工程提供极大的便利。     

新型XPJQ系列下套管漂浮减阻器的研制与试验

为有效减小大位移井、长水平段水平井的套管下入阻力,保证套管的安全下入,研制开发了新型XPJQ系列下套管漂浮减阻器。基本的技术思路是,依据套管在下入过程中的受力大小、状态及影响因素,利用漂浮接箍或漂浮减阻器实现对水平段套管内部全掏空,以有效降低套管正压力、减小套管下入摩擦阻力。根据漂浮下套管技术及固井技术的要求,研制开发的新型下套管漂浮减阻器由1个主部件（漂浮减阻器）和4个辅助部件（可钻式防落物浮箍、高承压漂浮旋流鞋、剪销式套管清理器、防转碰压塞）组成。下套管漂浮减阻器地面试验表明,各功能都运行平稳,各项技术参数均达到设计要求。在胜利油田胜2-平17井的现场试验也表明,各部件工作正常,可实现漂浮功能。研究认为,新型XPJQ系列下套管漂浮减阻器性能可靠,可在大位移井、长水平段水平井推广应用。      

判断气举井稳定生产的新方法

关于气举井的稳定生产，前人已经建立了一些稳定准则，但国内油田收集的油井数据表明，当气举凡尔工作在临界流态时，Alhanati稳定准则不能准确预测气举井生产是否稳定。文中建立了一个新的气举井稳定准则。该准则将摩阻因素考虑进油管压力梯度的计算过程中去，形成了包含描述气举凡尔特征的Kvt和Kvc系数的新稳定准则。油田数据证实新的稳定准则在预测气举井稳定性方面更准确。     

实体膨胀管的膨胀力有限元数值模拟及其应用

针对塔河油田深井侧钻井巴楚组和桑塔木组地层泥岩垮塌难题,优选φ139.7 mm实体膨胀管对复杂泥岩段进行机械封隔。根据弹塑性有限元理论,利用有限元数值模拟研究了φ139.7 mm实体膨胀管的膨胀特性,探讨了膨胀率、屈服强度、摩擦系数和膨胀锥锥角对膨胀力的影响规律。在塔河油田 TK6-463CH 井进行了实体膨胀管的现场施工应用,将该井膨胀锥锥角设计为10°,预测膨胀力为603~607 kN,与实际计算结果相比误差小于8%,表明该方法具有合理可行性,为深井侧钻井膨胀管设计及膨胀管施工提供了技术支持。