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。     

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。     

防窜式抽油杆扶正器研制及应用

随着油田进入高含水开发后期,抽油机井杆管偏磨问题日益突出.大庆油田已经采取了许多防偏磨措施,抽油杆扶正器被广泛应用在杆管偏磨井中,具有较好的防偏磨效果.但是油田在用抽油杆扶正器存在质量参差不齐,扶正器在抽油杆上窜动,且成本高等问题.研制的新型防窜式抽油杆扶正器有效地解决了以上问题,在杆管偏磨抽油机井中应用,具有良好的效果.     

抽油杆扶正器摩擦磨损试验机的研制

针对油田用现有摩擦磨损试验机存在的不足,研制了抽油杆扶正器摩擦磨损试验机。试验机由主机、电控、传感器检测仪表柜和计算机数据处理等几部分组成。其中主机结构又包括往复机构、夹紧施力机构、喷淋机构和传感器测量装置4部分。实际试验应用表明,该机能较好地模拟扶正器和油管在井下的工况,可较快地判断产品的质量和使用寿命;与同类往复偏磨试验机相比,工作性能稳定,自动化程度较高,通用性、操控性和可比性强。     

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。     

斜井抽油杆接箍球型防磨扶正器

斜井抽油杆接箍球型防磨扶正器田荣恩，杨玉考（胜利石油管理局东辛采油厂）引言随着钻井技术的完善提高，越来越多的斜井、斜直井和定向斜井将投入开发。有杆泵抽油系统在倾斜状态下工作时，抽油杆因自重下垂并与油管壁接触，从而加剧抽油杆与油管壁的摩擦磨损，为了改善...     

斜井抽油杆柱扶正器的配置间距

当斜井采用有杆泵抽油时，必须在抽油杆柱上安装扶正器以避免杆管的磨损，而扶正器的配置间距是影响扶正器使用效果的主要因素。用位移变分原理，以三角级数形式建立了相邻两扶正器之间抽油杆柱弯曲的挠度曲线方程，给出了抽油杆柱最大挠度与扶正器合理配置间距的计算公式。指出配置间距随井斜角的增加而减小，同时轴向压力对扶正器的配置间距有较大的影响，轴向压力越大，扶正器的配置间距越小。     

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。     

弹力支撑内摩擦式抽油杆扶正器的研制与应用

针对内摩擦副式抽油杆扶正器扶正体存在磨损、有效期短等问题,研制出一种弹力支撑内摩擦式抽油杆扶正器。该扶正器与常规抽油杆扶正器不同,它是将摩擦杆与扶正套内腔形成的低摩擦因数摩擦副作为滑动摩擦副,同时利用扶正器中的弹簧增加扶正块与油管的正压力,确保扶正块与油管不发生相对运动,减小扶正块的磨损,达到扶正杆柱和延长扶正器使用寿命的目的。54井次的现场应用情况表明,平均单井检泵周期延长150d,悬点载荷减小7.2%;未发现扶正块外径有明显磨损。     

抽油杆防腐扶正器的研制与应用

通过对50口典型抽油井腐蚀和偏磨原因的分析,提出了采取牺牲阳极保护法防止腐蚀和采用带螺旋槽的尼龙扶正器防止偏磨的方案。研制的抽油杆防腐扶正器由短节、尼龙扶正器、Mg-Al合金阳极和接箍组成。WC2-27井和WC120井应用这种扶正器的现场试验表明,前者的检泵周期由原平均47d延长到132d,后者由原平均82d延长到190d,有效地解决了抽油井的腐蚀和偏磨问题。     

带锯齿的KZX型自旋式尼龙扶正器

有杆抽油系统中常出现管杆偏磨现象,现有扶正器在现场应用中存在许多问题,大大限制了其应用范围。为此,研制了带锯齿的KZX型自旋式尼龙扶正器。该型扶正器由接箍、并帽、上锯齿环、扶正套、下锯齿环和接头短节组成,其中扶正套的两端为锯齿形结构,在上下冲程中分别与上下锯齿环啮合,并沿锯齿面相对转动,从而实现扶正和自旋,达到均匀磨损的目的。现场68井次的应用表明其性能稳定,未出现油管漏失情况,使用后平均最大电流由61.2A下降到57.7A,最大载荷由65.4kN下降到64.5kN。该型扶正器特别适用于玻璃钢杆和防腐杆等特种抽油杆。     

螺杆泵井抽油杆/泵优选及分析系统

开发了地面驱动螺杆泵油井抽油杆系统分析与最优设计系统；建立了螺杆泵、杆柱直径及扶正器间距的优化设计模型。在优选螺杆泵的过程中，可从现有的泵型库中选出最优的一种，并确定油井的优化产液量、合理的下泵深度及螺杆转速。在对抽油杆进行优化过程中，又分为2个层次，分别以扶正器数目最少和杆件综合强度(静强度和疲劳强度)最大为目标，对系统进行优化设计。利用动态优化的思想进行求解。完成了系统优化设计程序，并已应用于实际设计计算中。     

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。     

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。     

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。     

摩擦焊在钢制实心抽油杆修复中的应用

通过对焊接工艺及焊后热处理工艺优化，采用摩擦焊接技术对报废抽油杆中仍有使用寿命的杆头与杆体进行了拼接，获得了性能达标的抽油杆。从而提高了旧杆的修复率．降低了采油成本。该技术可在抽油杆修复及相关行业进行推广应用。     

确定抽油杆柱扶正位置的模糊综合评判法

针对现有斜井抽油杆柱扶正器间距设计方法存在间距过小 ,造成抽油杆上行摩擦阻力大 ,下行出现活塞效应的问题 ,提出了考虑井斜角、方位角、全角、井斜变化率、方位变化率及井下摩阻 6个因素模糊综合评判法。该方法将评判因素参数中摩擦阻力作为主要因素 ,权值取最大。给出计算摩擦阻力的公式 ,并对胜利油田桩西采油厂桩 10 6 - 2 0 -x15斜井进行评判后确定了 12个扶正器的扶正位置。     

空心抽油杆摩擦焊接头断裂失效分析

文章对断裂失效构件20CrMo＋35CrMo为材质的空心抽油杆摩擦焊接头进行了分析。结果表明，该失效的摩擦焊接头，由于在焊接中采用了弱工艺规范致使热影响区宽度过度，尤其是20CrMo一侧的焊接热影响区中存在较宽的正火软化区，从而降低了接头强度，成为构件的薄弱环节，是该抽油杆断裂失效的主要原因。