内摩擦副式抽油杆扶正器的研制与应用

常规抽油杆扶正器随着抽油杆运动,造成扶正器与油管内壁摩擦,磨损速度快,搅拌井筒内原油加剧原油乳化,在高造斜、大斜度稠油井其问题更加突出.文章研究了内摩擦副式抽油杆扶正器,其特点是摩擦副摩擦阻力小、扶正套相对油管内壁运动少、磨损慢.在胜利桩139陆上丛式井组应用16口井,检泵周期可延长200 d.     

磨球式抽油杆扶正器的研制

设计研制的磨球式抽油杆扶正器利用“三球”支撑滚动摩擦原理,将常规扶正器与油管之间的单向滑动摩擦改变为扶正器与油管、抽油杆之间的双向滚动摩擦,从而可以更有效地防止管杆偏磨。与常规扶正器相比,具有低摩阻、扶正效果好等优点,同时,由于摩擦力降低,可以有效地降低抽油杆运行阻力,降低能耗,提高系统效率,具有较好的推广应用价值。     

六轮抽油杆防磨扶正器的使用实践

胜利油田有限公司东辛采油厂有斜井 5 0 0多口 ,直井偏磨的井有 10 0多口 ,每年有近 2 0 0口井因严重偏磨导致 6 8万ｍ的管、杆报废 ,至少造成 30 0多万元的经济损失。为此 ,笔者设计成功一种六轮抽油杆偏磨扶正器 ,经过现场 32口井的试用 ,防偏磨效果显著 ,油井免修期比以前平均延长3 6 6倍。在设计新型扶正器时 ,遵循 4项设计原则 :(1)以滚动摩擦代替滑动摩擦 ,有效地减小抽油机载荷。 (2 )扶正器要有良好的减磨性 ,以便降低抽油杆柱的轴向压力和悬点载荷 ;(3)要有较好的扶正效果 ,以防止抽油杆柱弯曲后杆管发生摩擦磨损 ;(4)能够承受一…     

抽油杆防偏磨多角度可调式扶正器研制

在分析研究抽油杆扶正器井下工作原理和多种扶正器应用优势的基础上,研制了一种抽油杆防偏磨多角度可调式扶正器。介绍了该扶正器的总体结构、主要部件,并进行了强度校核。该扶正器设计合理,安全可靠,使用方便。     

自润滑自旋转型抽油杆扶正器研制与应用

针对大庆油田螺杆泵现有扶正器存在的摩擦阻力大、寿命短等问题,研制了能够自润滑、自旋转的新型抽油杆扶正器,包括与抽油杆连接的接箍式和安装于杆体上的杆轴式2种结构。特点是利用扶正环内部轴承固体润滑方式来减小扶正摩擦阻力,外部耐磨扶正环相对于油管运动少而降低磨损和磨阻,能够在保证扶正效果的同时降低摩擦阻力,延长系统寿命。     

抽油杆尼龙扶正器的研制与应用

分析了油管和抽油杆产生偏磨的原因，指出防止油管和抽油杆偏磨的有效措施是采用抽油杆扶正器。针对现有扶正器存在的问题，研制了具有扶正和刮蜡功能的新型抽油杆尼龙扶正器。新型扶正器分活动式和热固式两种。前者是由形状相同、内壁带凸校的两部分扣在一起，靠锁齿锁紧固定在抽油杆杆体上，而后者是将扶正器注塑在抽油杆杯体上。介绍了两种新型扶正器的规格和主要技术指标。热固式尼龙扶正器的现场使用情况表明，抽油杆断脱率大大降低，油管断裂、穿孔事故减少，检泵周期延长。     

抽油杆助抽扶正器

抽油杆助抽扶正器是一种新型井下采油辅助工具 ,它位于抽油泵上部 ,安装在抽油杆与抽油杆接箍间的连接处。下冲程时 ,上活动阀在液流冲击力和油管壁摩擦力的作用下沿轴杆上移 ,打开液流通道 ;上冲程时 ,上活动阀在油压和油管壁摩擦力的作用下沿轴杆下移 ,压紧下固定阀相互密封对方液流通道 ,同时随抽油杆柱提升上部液柱 ,分担部分抽油泵承受的液柱载荷。现场试验 2 7口井 ,有效率 77 8% ,平均泵效提高 4 5 %。应用结果证明 ,这种助抽扶正器能提高泵效 ,可起扶正抽油杆柱并防偏磨的作用 ,在油田提液措施中有一定的推广应用价值。     

抽油杆扶正器的应用及分析

为减缓油管、抽油杆之间的磨损，采用了抽油杆扶正器技术。通过对几种扶正器优缺点的分析，认为热固式尼龙扶正器耐磨、不易脱落、且价格低；同时，推导出了直井和斜井中扶正器间距的确定公式，经作业调查，肯定了两种扶正器间距的计算方法，解决了偏磨问题。     

自旋式刮蜡抽油杆扶正器的研制与应用

在对江苏油田近几年维护作业中油管和抽油杆的偏磨现状和原因进行分析的基础上，研制成功了具有扶正与刮蜡功能、能防偏磨又可防抽油杆脱扣的新型尼龙抽油杆扶正器。该扶正器推广使用后，降低了因抽油杆偏磨而造成的断裂和脱扣，增加了原油产量，取得了较好的经济效益。     

卡装式抽油杆扶正器的使用

为了解决螺杆泵采油井杆柱有效扶正问题．研制开发了卡装式抽油杆扶正器。它相对接头连接式抽油杆扶正器具有结构简单、成本低、易于安装使用，能够根据生产需要布置在抽油杆柱任意位置的特点。卡装式抽油杆扶正器现已用于400多口井，使用效果良好。     

定向井有杆抽油系统扶正器可视化设置及仿真

合理设置定向井抽油杆柱的扶正器,可有效降低杆柱摩擦,延长检泵周期,提高系统效率和抽油杆寿命。首先解决了测井录入方位角不连续问题,采用三次样条插值对连续化后的井眼数据进行计算机模拟,生成定向井抽油杆柱空间轴线;开发了可视的扶正器设置和系统仿真软件,通过文件读取或键盘与鼠标输入(均匀分布输入、井深数据输入以及鼠标点击输入)等方法设置各类扶正器;采用摩擦力等效原则,运用等效摩擦系数计入扶正器对组合抽油杆柱的影响;经过对等效有杆抽油杆柱系统动态仿真,得到抽油杆柱摩擦力分布和摩擦耗能等特性参数,运用这些数据可以对扶正器设置进行评价并进一步改进设置方案,实现定向井有杆抽油系统扶正器可视化优化设置。     

增抽扶正器在二连油田的应用

二连油田有32%的抽油机井泵效低于30%,为此有针对性地引进了增抽扶正器配套工艺.增抽扶正器具有减少冲程损失、减少漏失、抽油杆扶正以及实现分段举升,减轻抽油杆的疲劳负荷等功能.现场试验9口井,冲程损失均有所减少,6口井增液效果明显,平均增液42.8 t/d,增油4.5 t/d.通过对应用效果分析认为该工艺能够有效地减少冲程损失、提高泵效;应用井供液能力是影响泵效提高效果的关键因素;该工艺对供液能力比较强的油井有很好的应用前景.     

偏心式滚轮套管刚性扶正器的研制及应用

应用套管扶正器使套管居中,仍是当今提高水平井、大斜度井固井质量的重要技术措施。针对常用套管扶正器使用过程中存在的问题,分析了扶正器在水平井眼内移动时的受力状况,研制了偏心式滚轮套管刚性扶正器。介绍了该工具的偏心式结构及通过 2种旋向扶正棱自动旋转调整扶正方位的工作原理。室内及现场试验结果表明,该工具能够有效提高水平井套管在井眼内的居中度,有利于提高水平井和大斜度井的固井质量。     

水平井管柱液压扶正器的研制与初步应用

针对水平井管柱受重力效应影响,导致封隔器胶筒受力不均,密封性能下降,不能长期有效分隔水平井层段的问题,开展工艺技术研究,研制出了水平井管柱液压扶正器。通过地面模拟试验,对工具设计思路、加工材质、装配工艺及性能进行了验证。经现场试验及应用,该工具坐封扶正时能够确保水平井管柱处于居中位置,保证了封隔器的密封性能,满足有效分隔目的层段的要求;在释放扶正力时,可安全可靠撤回扶正机构,减少了修井作业时的安全隐患。适用于水平井、斜井及大位移井的分段压裂、堵水、注水等工艺施工,具有较高的推广应用价值。     

一种ZC型堵水注水管柱支撑扶正器

为了延长丢手堵水和斜井注水等管柱的工作寿命,研究了一种ZC型堵水注水管柱支撑扶正器。该工具由坐卡、支撑扶正、锁紧、解卡等部分组成,油管内憋压推动活塞和锥体上行,锥开强力蛇行弓簧片,依靠强力蛇行弓簧片与套管之间的摩擦力扶正和支撑井下管柱;上提管柱解卡,操作简单方便,既不会伤害套管,也不会卡死在套管内,安全可靠。现场应用100多井次,成功率100%,有效地延长了丢手堵水管柱和斜井注水管柱的工作寿命,取得显著经济效益。     

空心抽油杆采油系统扶正器安放间距计算

文章通过对无油管采油系统工作时受力分析,采用变形能原理,推导出空心抽油杆扶正器的安放间距.现场应用表明,该方法可有效防止空心抽油杆与油管的偏磨,降低对套管的损伤,为国内从事该技术应用的同行提供一种新的方法.     

往复式抽油杆扶正器摩擦磨损试验装置设计

为了评价扶正器的使用性能,开发了往复式抽油杆扶正器摩擦磨损试验装置,装置主要由动力装置、往复运动机构、扶正器夹紧机构、载荷施加机构等组成。动力装置由电动机摆线针轮减速器通过联轴器、传动轴带动偏心轮旋转,偏心轮通过曲柄销带动连杆做平面运动;装置可更换不同尺寸的半油管和相应内径的半圆支撑环,对不同尺寸扶正器进行摩擦磨损试验。试验结果表明,该装置能较好地模拟油管和抽油杆扶正器之间的偏磨工况,拉杆与箱体之间的动密封采用跟随式波纹管密封,能方便地调节扶正器与油管之间的侧压力,自动补偿扶正器的磨损。     

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。     

定向井抽油杆柱横向振动仿真模型及扶正器布点优化

将定向井抽油杆柱在井筒内横向振动的力学模型简化为具有初弯曲的纵横弯曲梁在井筒约束条件下的横向振动模型。在模型中考虑了交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,并提出了弯曲井筒是轴向运动抽油杆柱横向振动的一项主要激励。综合考虑弯曲井筒对轴向往复运动抽油杆柱横向振动的激励以及交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,应用弹性碰撞理论描述井筒对抽油杆柱横向振动的约束,并基于弹性体振动理论建立了具有初弯曲的抽油杆柱在井筒约束条件下横向振动仿真的数学模型。基于定向井抽油杆柱横向振动仿真模型,建立了扶正器布点优化的数学模型。采用龙格库塔法实现了定向井抽油杆柱横向振动的仿真计算;通过循环迭代方法实现了扶正器的布点优化。研究结果表明：⑥仿真结果与油田实际情况相符,验证了模型的适用性;②杆管偏磨的危险点为井眼的造斜段与杆柱受压段。井眼造斜段杆管接触力较大,杆柱受压段杆管碰撞剧烈;③优化扶正器配置后,杆体、接箍不与油管接触,扶正器的最大杆管接触力均在许用接触应力以内,保证了抽油杆柱的工作寿命。