螺杆泵采油井杆柱断脱机理及其对策

造成螺杆泵采油井抽油杆杆柱断裂、脱扣和撸扣的主要原因有杆体外径选择偏小 ,杆体制造或使用过程中产生缺陷 ,堵塞扭矩过大 ,反扭矩大于螺纹联接扭矩以及抽油杆螺纹牙受剪应力过大等。针对上述原因 ,制定了合理选配杆柱 ,加强检测 ,采用专用抽油杆 ,应用无油管采油技术 ,安装防反转装置 ,设置过载保护系统以及加强现场施工管理等技术对策 ,提高了抽油杆柱的可靠性 ,有效地避免了杆柱断脱事故的发生。     

延长螺杆泵井抽油杆使用寿命方法初探

螺杆泵井抽油杆柱由数十根至数百根抽油杆通过接箍连接而成，在螺杆泵采油系统中，抽油杆柱承受拉力、压力及扭矩等循环载荷作用，抽油杆的故障形式通常表现为疲劳断裂或脱扣，抽油杆的断脱事故会严重影响整个抽油系统的运转周期及原油产量，增加维护费用、采油成本。通过对螺杆泵抽油杆的加工工艺、泵型、转数与杆径匹配等方面的综合分析，从中寻找出导致杆断的主要原因，并提出预防措施，进而得出延长螺杆泵井抽油杆使用寿命的有效方法。     

螺杆泵井杆柱断脱的治理对策

随着螺杆泵采油技术的发展以及对它诸多优点认识的深入，螺杆泵采油设备在喇嘛甸油田的用量逐渐增多。但螺杆泵采油设备的稳定性、可靠性和配套工艺技术的完善程度与常规机采方式相比还存在一定差距，特别是抽油杆柱断脱率较高已成为近两年来的主要问题之一。下面介绍一些防治螺杆泵井杆柱断脱的技术措施。     

螺杆泵井电功法扭矩监测技术研究

通过对近几年来螺杆泵井生产现状进行调查研究,针对螺杆泵井杆断脱比例较高以及泵况诊断技术缺少等问题,在现有技术的基础上提出了应用电功法扭矩监测技术解决上述问题的技术方案。应用先进的电子器件和控制技术实现了螺杆泵井承载扭矩的自动监测,有效防止了螺杆泵井抽油杆断脱事故的发生,并为螺杆泵井的泵况诊断提供了有力手段。     

斜井螺杆泵举升配套技术

针对冀东油田斜井多、造斜点高、在浅层出砂区块应用螺杆泵采油技术受到局限的状况,开展了斜井螺杆泵采油配套技术研究.进行了设计参数、工艺参数对螺杆泵使用特性的影响研究,建立了斜井螺杆泵采油系统生产参数优化模型.通过对螺杆泵斜井中抽油杆柱的受力和稳定性分析,进行了抽油杆柱组合和扶正器安放设计,并进行了模拟实验.进行了管杆断脱原因分析以及定子橡胶与原油配伍性试验,对定子橡胶与原油配伍性有了初步认识.研发了斜井螺杆泵采油多功能旋转式抽油杆扶正器短节、抽油杆万向连轴短节、堵塞器、翻板式偏心油管锚等配套工具,解决了斜井杆柱弯曲、断脱问题,延长了抽油杆柱的使用寿命,降低了维护费用.斜井螺杆泵不但在出砂区块推广前景广阔,在不出砂区块与其它采油方式相比也有很大的优势.     

螺杆泵井杆柱失效诊断及应对措施

采油螺杆泵广泛应用于我国各大油田,尤其在低产井和被列为无开采价值的油井上应用后,使其重新获得了可观的经济效益。螺杆泵杆柱失效类型主要分为杆柱断裂失效,螺纹脱扣、撸扣、粘扣失效,杆柱、油管偏磨失效三种类型,失效类型产生的原因也各不相同。针对每个抽油井杆柱环境的特殊性,选取适宜的杆柱参数、安装扶正器和防反转设备,在井杆柱运行工作中对抽油杆柱安装过载保护,采用插接式连接机构,改良杆柱连接状况,提高杆柱的稳定性和持久性,不断加强施工管理制度完善,可降低防断脱事故的发生。     

螺杆泵井杆管偏磨分析与治理

大庆油田第七采油厂螺杆泵井作业中出现较多的杆断问题,从杆受力、井含蜡、沉没度、杆柱结构、转速分析入手,着重进行了磨损原因的理论分析。结果表明,螺杆泵井杆管磨损主要是由于沉没度较高、结蜡、杆管组合不当等原因造成的。对此,从技术上提出了优化布置抽油杆柱扶正器、采用新的杆管组合和降低抽油杆转速等治理措施。     

螺杆泵抽油杆柱工况诊断与断脱失效分析

从理论分析入手,在总结前人研究的基础上,分析了螺杆泵系统工况,阐述了螺杆泵抽油杆柱失效及断脱原因,提出了螺杆泵油井防抽油杆柱断脱的措施,对预防杆柱断脱具有一定的参考价值。     

螺杆泵采油抽油杆柱动力学研究

螺杆泵采油抽油杆柱断脱事故严重制约了螺杆泵采油技术的应用.以螺杆泵采油抽油杆柱微元段受力分析为基础,根据力学平衡原理建立抽油杆柱动力学波动方程.采用有效差分法对波动方程进行数值离散,并给出了波动方程求解的定解条件,得到了描述抽油杆柱动力学波动方程的数值解.实例计算表明,抽油杆柱受到的扭矩和轴向力均随深井的增加而减小,扭矩和轴向力的最大值均发生在井口.     

直井地面驱动螺杆泵采油杆管偏磨机理

将直井地面驱动螺杆泵采油杆柱简化为在油管内偏心旋转的杆柱。考虑了杆柱偏心旋转惯性离心力、轴向力对杆柱横向弯曲变形的影响。应用可移动双向弹簧元模拟杆管接触状态,并考虑了杆体、结箍以及扶正器与油管间隙不同对杆柱挠度约束的差别,建立了螺杆泵采油杆柱在油管内受力变形的有限元仿真模型。仿真结果表明：抽油杆柱在油管内偏心旋转会产生陀螺效应,杆柱在油管内变形形态呈下密上疏的螺旋状,这是直井地面驱动螺杆泵采油系统杆管偏磨的主要原因之一。杆柱与油管接触段长度主要取决于转速、下泵深度和偏心距等参数。当转速较高时,几乎所有接箍均与油管内壁接触,也会出现杆体与油管内壁接触的现象。     

新型防脱空心抽油杆的研制与应用

近年来 ,地面驱动螺杆泵采油技术在稠油、气油比大以及含砂原油的开采中 ,获得了广泛应用。空心抽油杆因其承受扭矩能力以及抗弯能力都优于实心抽油杆 ,而且可以实施杆内电加热工艺技术 ,成为稠油开发的必选抽油杆。由试验数据可知 ,36mm× 5 5mm空心抽油杆的抗扭能力是2 5 4mm实心抽油杆的2倍。空心杆技术的应用 ,大大提高了地面驱动螺杆泵采油技术在稠油开发中的重要性 ,但现场应用发现 ,空心抽油杆的断脱仍然是造成修井作业的主要原因。现场应用的空心抽油杆 ,一端为抽油杆外螺纹 ,一端为接箍 ,没有任何防脱工艺措施。通过调研了解…     

江河矿抽油杆断脱的探讨与对策

通过对有杆泵采油井引起抽油杆柱发生弯曲变形的载荷分析 ,得出抽油杆柱在下行程中存在一个中位点 ,中位点以下的部位受压 ,杆柱将失稳形成空间螺旋弯曲 ,与管壁产生多个接触点 ,杆柱所受交变载荷及摩擦载荷而易断脱 ,同时导致油管偏磨严重 ,为此 ,提出了预防抽油杆断脱的措施。     

江河矿抽油杆断脱的探讨与对策

通过对有杆泵采油井引起抽油杆柱发生弯曲变形的载荷分析，得出抽油杆柱在下行程中存在一个中位点，中住点以下的部位受压，杆柱将失稳形成空间螺旋弯曲，与管壁产生多个接触点，杆柱所受交变载荷及摩擦栽荷而易断脱，同时导致油管偏磨严重，为此，提出了预防抽油杆断脱的措施。     

螺杆泵井杆管磨损原因分析及治理措施

针对大庆油田螺杆泵井杆管磨损日趋严重的问题,从磨损现象、杆柱结构、泵型、转速及举升液体的黏度分析入手,着重进行了磨损原因的理论分析.结果表明,螺杆泵井杆管磨损主要是由于举升液体黏度增大、流道间隙变窄和抽油杆柱设计参数不当等原因造成的;对此,提出了优化布置抽油杆柱扶正器、应用实心杆和降低抽油杆转速等治理措施.     

变频调速螺杆泵稠油开采技术研究应用

针对地面驱动螺杆泵抽油杆断、脱频繁,单井提液调参难以控制等问题,开发了螺杆泵井的变频调速装置及自动控制系统,该技术准确,实时地监控螺杆泵井的扭矩,转速等工况参数,并对螺杆泵井实施变频调速,自动控制以及科学合理的调参,该技术的应用进一步提高了螺杆泵井的管理水平,有效地减缓了抽油杆的频繁断,脱问题,延长了检泵周期。     

镦锻式螺杆泵防脱空心抽油杆的研制与应用

目前，我国螺杆泵采油系统大部分采用普通实心抽油杆或摩擦焊接式空心抽油杆来传递动力。由于扭转强度和刚度以及防脱扣性能达不到使用要求，这两种抽油杆在现场使用中经常发生断脱事故，影响了螺杆泵采油系统的推广应用。镦锻式螺杆防泵脱空心轴油杆的两端都有牙体和叉口，空心抽油杆接头靠互相插入的牙体传递扭矩，有效地解决了抽油杆接头脱扣的问题。经室内试验和现场试验表明，这种空心抽油杆具有良好的综合力学性能和防断脱性能，能够满足螺杆泵采油的要求。     

螺杆泵井杆管磨损原因分析及治理措施

针对大庆油田螺杆泵采油井杆管磨损日趋严重的问题,从磨损现象分析入手,着重进行了磨损原因的理论分析。分析认为,螺杆泵井杆管磨损主要是由于举升液体粘度增大、流道间隙变窄和抽油杆柱设计参数不当等原因造成的。对此,提出优化布置抽油杆柱扶正器、缩小抽油杆直径和降低抽油杆转速等治理措施。     

变频器在地面驱动螺杆泵中的应用

针对地面驱动螺杆泵抽油杆断、脱频繁及单井提液调整参数难以控制等问题,开发了螺杆泵井的变频调速装置及自动控制系统。该系统可准确、实时地监控螺杆泵井的扭矩、转速等工况参数,并对螺杆泵井实施变频调速和自动控制。该技术的应用进一步提高了螺杆泵井的管理水平,有效地减缓了抽油杆的频繁断、脱问题,延长了螺杆泵井的检泵周期。     

螺杆泵抽油杆柱瞬态有限元分析

运用ANSYS有限元分析软件,建立了螺杆泵抽油杆柱瞬态非线性有限元模型,针对杆柱初始缺陷及振动对杆柱的影响,采取在侧向变形及接触力较大的部位安装扶正器的措施来消弱杆柱的振动、减小杆柱侧向变形。通过分析结果,得出了抽油杆柱扶正器的合理配置方案,该方案能够减少杆管偏磨,预防杆柱断脱,延长检泵周期。     

螺杆泵井光杆受力法工况诊断技术

地面驱动螺杆泵采油系统通过井口光杆连接抽油杆向井下泵传递动力,光杆承受着垂向拉力和扭矩,受力状况复杂,螺杆泵采油系统的工况在光杆受力上必然有一定反映。通过建立光杆受力测试系统,可以实时测试螺杆泵油井在起动、运行和停机过程中光杆所承受的垂向拉力和扭矩。研究了测试数据与螺杆泵采油系统工况的对应关系,对典型工况的诊断方法进行了分析,包括:抽油杆断脱、定子磨损、油管漏、泵和油管脱、扭矩偏大等。通过对油田数百井次诊断,诊断结果正确率高于90%,说明通过光杆受力监测和分析实现螺杆泵井工况诊断是一项值得深入研究的技术。