濮城油田井下管杆偏磨腐蚀因素分析及防治对策

文章分析了濮城油田抽油井井下油管与抽油杆偏磨的原因，指出井斜、抽油杆弯曲造成偏磨，综合含水上升使偏磨腐蚀更加明显，而介质的强腐蚀性加剧了偏磨腐蚀；针对性地实施了旋转悬绳器、旋转井口、油管旋转扶正器、抽油杆扶正器等防偏磨配套技术，并在现场得到大量应用，取得了明显的治理效果，有效地延长了抽油井的检泵周期。达到了控本增效的目的。     

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.     

XJFB型防偏磨抽油泵的研究与应用

为了解决有杆泵抽油井杆管偏磨及提高稠油井、高油气比井和大斜度井泵效的问题,研制开发了XJFB型防偏磨抽油泵.该泵采用机械阀和双柱塞的结构,柱塞与抽油杆柱不直接连接,游动阀为机械开启方式,抽油杆柱始终在拉应力状态下工作.在临盘油田65口井的现场应用表明,XJFB型防偏磨抽油泵,能防止抽油杆柱发生弯曲失稳及由抽油杆受压弯曲造成的杆管偏磨,有效解决了稠油井、高油气比井和大斜度井凡尔开关滞后的问题,提高了泵效.     

旋转防偏磨抽油杆接箍的研究设计

在油田抽高含水开发期,由于腐蚀和磨损的影响,有杆泵生产井中抽油杆接箍早期磨蚀失效,造成抽油杆断脱油井作业。论述了一种旋转防偏磨抽油杆接箍结构和工作原理,通过结构的改变减少管杆接触比压力,在减小管杆问的摩擦力的同时减少旋转减小抽油杆接箍及接触油管的磨损,可有效解决有杆泵抽油井管杆接箍磨损造成作业问题。     

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。     

大间隙防偏磨防漏抽油泵构想及应用前景展望

理论上讲，随着油田含水的不断上升，偏磨井将逐年增多，统计我厂近几年的作业井，也表现出这种规律，并且含水越高、冲数越大、沉没度越低、泵径越大，下部杆径越细偏磨越严重。这是因为当油井含水达到74％左右时，油管内的流体介质发生转向，由油包水型变为水包油型，即油管和抽油杆的润滑剂由油变为水，杆管、杆和液体、液体和管之间的摩擦也将随含水上升大幅度增加，以往防偏磨技术多是在抽油杆上做文章，虽取得一定效果，但不太明显，经过我们分析认为，抽油井杆管偏磨除与杆管本身及油管内流体性质有关外，主要与柱塞和衬套之间的摩擦有关，如何降低柱塞与衬套之间的摩擦力，配合合理抽汲参数及上细下粗或同径高强粗杆是消除或减缓杆管偏磨根本所在，因此我们提出了开展研究大间隙软密封防漏抽油泵，试图消除或减缓杆管偏磨，达到延长杆管偏磨井免修期的目的。     

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.     

一种基于动压润滑结构的自旋转扶正器设计

针对油田杆管偏磨日益严重的问题,研究了上下行程抽油杆柱受力特点,设计出一种新型的防偏磨扶正器。该扶正器主要由扶正器轴、扶正套、接箍、弹簧垫圈和定位块组成,依靠动压润滑效应与扶正套的自旋转,将杆管间的干摩擦、边界摩擦变为边界摩擦、液体摩擦,将杆管间的单边磨损变为均匀磨损,综合提高抽油杆管的工作寿命。对该扶正器在自主设计的抽油系统中进行了性能测试,结果表明,当抽油机电机转速达到75 r/min时动压润滑油膜形成,杆管偏磨现象明显改善。该技术可增加抽油杆管使用寿命、提高油井免修周期,为油田防偏磨提供技术支撑。     

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。     

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。     

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。     

油管磨损量的试验研究及预测

油田现场有杆抽油井杆管偏磨日益严重,为预防并减少井下事故,有必要对油管磨损量进行预测。利用自主研发的摩擦磨损试验机,模拟油田生产的实际工况开展了杆管偏磨试验,得到了多种工况下的油管磨损量,验证了硬质合金扶正器的防磨效果;同时分析油管在不同工况下的磨损规律,并结合偏磨引发的油管失效案例,推导出了油管磨损量的预测模型,且该模型的准确性和可靠性得到了本试验结果的验证。该研究成果可为油田采取科学有效的油管偏磨防治措施提供理论依据。     

耐高温防偏磨工艺的研究与应用

采油一厂抽油机井杆管偏磨严重,因偏磨造成抽油杆断脱、油管漏失作业频繁,治理偏磨主要应用扶正器和内衬油管,但常规尼龙扶正器存在耐磨性能相对较差,使用寿命短的问题,在深度大,温度高的井尤为突出。扶正器作为杆、管偏磨治理最有效且用量最大的治理工具,见到了较好效果。但常规尼龙扶正器在应用过程中存在耐磨性能相对较差,不能重复应用的问题,为此研制并应用了新型陶瓷材料扶正器,有效提高了扶正器的耐磨性能,延长了扶正器使用寿命,实现了扶正器重复使用,并且对抽油泵杆接箍保护效果明显,对油管磨损较小,综合效益较高,有效延长了扶正器使用寿命。现场应用3井次,具有较好的防偏磨效果。     

水平井采油杆柱的变形机理及预防

水平井有杆泵系统在生产过程中,由于井筒内弯曲段的存在,使得井下抽油杆柱与油管之间接触面积大大增加,因此摩擦力增加,在下冲程时抽油杆柱会发生较大的弯曲变形,这种杆柱弯曲会对抽油系统造成严重的负面影响。水平井的井身轨迹决定了举升管柱在井眼中的弯曲,从而带来了杆柱变形而引起的侧压力,在侧压力的作用下杆柱和油管发生摩擦,影响杆管寿命。抽油杆柱受到的侧压力与油管直径、井斜角、全角变化率等有关,随井斜角的增加侧向压力增大,并受全角变化率影响。安装抽油井杆柱扶正器并合理设置安放间距可以有效防止杆管之间的摩擦。     

斜井有杆泵采油杆管防偏磨自润滑工艺管柱技术

针对斜井有杆泵采油系统杆管偏磨问题提出了采用封隔器、分离器、抽油杆脱接器、泄油器、抽油杆扶正器、润滑剂共同组成的自润滑工艺管柱。现场应用表明:能够有效地防止斜井、直井及其他复杂结构井在采用有杆泵采油时的杆管偏磨问题,大大延长了油井的检泵周期,同时也能有效地解决油井中砂、蜡、水对抽油杆偏磨的影响,充分保护抽油杆和油管,增加抽油杆和油管的使用寿命,为用户带来显著的经济效益。     

新型陶瓷材料扶正器研究与应用

大港南部油田抽油机井杆管偏磨严重,因偏磨造成抽油杆断脱、油管漏失作业频繁,治理偏磨主要应用扶正器,但常规尼龙扶正器存在耐磨性能相对较差,使用寿命短的问题,为此研制了新型高耐磨陶瓷材料扶正器.新型陶瓷扶正器具有较好的防磨性能,对抽油泵杆接箍保护效果明显,对油管磨损较小,可实现重复利用,综合效益较高,有效延长了扶正器使用寿命.文中介绍了陶瓷扶正器的结构及工作原理、技术参数及应用特点.现场应用127井次,具有较好的防偏磨效果.     

抽油杆助抽扶正器研制

为防止抽油杆管偏磨,提高泵效,延长井下抽油系统的使用寿命及检泵周期,研制了一种抽油杆助抽扶正器。将多个抽油杆助抽扶正器连接在抽油杆柱中,每一个抽油杆助抽扶正器相当于装在抽油杆上的可以开合的柱塞。下冲程时自动打开,上下畅通,只起扶正、防偏磨作用;上冲程时自动闭合,形成多个在油管中的大直径柱塞,随抽油杆一起上升,分担了作用在抽油泵柱塞上的压差,从而减少了柱塞与泵筒之间的漏失与磨损,可提高井下设备的寿命,延长检泵周期。     

抽油机井杆管泵防偏磨措施及配套工具选择

通过分析杆、管、泵偏磨的原因,提出了防偏磨的具体措施及配套工具选择方案:(1)在井筒和管柱方面,应根据具体情况合理安装油管扶正器、油管旋转器、油管锚,或使用氮化防腐油管,加装尾管;(2)在抽油杆柱设计方面,应根据杆的磨损情况合理确定扶正器数量,考虑使用防偏磨抽油杆、加重杆或短尺寸抽油杆,还可采取喷焊耐磨接箍与氮化防腐油管配合使用;(3)在抽油泵的选择和使用方面,建议合理选择泵类型、泵间隙,配套使用环阀;(4)合理确定抽油机工作制度。     

杏十三区聚驱抽油杆偏磨机理及预防措施

聚驱采出液物性变差、含水高及载荷大是聚驱抽油机井产生杆偏磨的主要原因.在技术治理措施方面应该采用接箍式(或浇注式)尼龙扶正器降低摩擦系数并实现扶正,减轻抽油杆弯曲偏磨;采取大流道低磨阻泵降低交变载荷,减轻抽油杆由于受压后失稳弯曲,减少摩擦.在日常管理上,要从清、防蜡入手,尽可能及时彻底清蜡,防止过度、过快的结蜡,造成抽油杆下行阻力增加而导致偏磨加剧.     

XJFB防偏磨抽稠泵的研制与应用

为了解决有杆泵井杆、管偏磨问题及提高稠油井、高气油比井和大斜度井的泵效,研制了XJFB防偏磨抽稠泵。该泵采用机械阀和双柱塞的结构,使抽油杆柱始终处于拉应力工作状态,不会发生失稳弯曲。XJFB防偏磨抽稠泵现场应用45口井,可对比井有效使用寿命均在1a以上。应用结果表明,该泵成功解决了杆管偏磨井的低成本治理问题,解决了常规稠油井、高气油比井和大斜度井的低成本高效开采问题,应用前景广阔。