临盘南部油区杆管偏磨机理治理论文

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探讨油井杆管偏磨机理与治理措施

探讨油井杆管偏磨机理与治理措施

1 油井偏磨 因素和机理
1 . 1 井身结构的影响 ( 1 ) 斜井随着钻井技术的发展和油田开发的需 要 , 定 向斜井不断 增多 。这些井 的井身轨迹由于本身就为一条斜线 ,使得抽油杆在这种 斜井的往复运动过程 中必然会与油管产生接触 ,从而造成摩擦磨损 。 ( 2 )自 然井斜 。油井偏磨情况主要发生在直井中或斜井的直井段 。根
项内容 ,供技术人员及 时了解 防治动态 。 2 - 3 防偏磨技术应用情况 近年来先进 的技术不断投入试验应用 ,适应性差的滚轮扶正器 、 碳纤维扶正器 、双向接箍等技术逐 步被淘汰。通过防偏磨技术 的不断 补充优化 , 针对不同的偏磨机理采取相应 的治理模式 。 ( 1 ) 扶正类技 术模式 。针对斜井及直井段方位变化引起 的杆管接触 问题 ,选择在造 斜段或存在方位变化的拐点范围连续配套扶正类工具 。①定位扶正装 置+ 弹力 支撑抗磨 副弹力支撑式抗磨副 由弹力支撑扶正 套和高硬度抗 磨杆体组成 ,扶正套 内孑 L 采用抗磨减磨材料,杆套 接触 面光滑 ,摩擦 系数小 ,与普通抗磨 副不 同之处在于弹力支 撑扶 正套 能较稳定 固定在 油管 内壁上 ,真正实现变管杆磨损转换为杆套 自 磨 损。定位扶 正装 置 应用时卡在抽油杆本体上 ,同样采用了弹性支撑 式的扶 正原理 。如 井 因管漏上作检泵 , 生产周期 9 5 天, 生产时间短 主要是 配套常规扶正 措施 出现 了偏磨段上移 的情况 。针对这一问题采取 J Y 一 2 2 — 7 3杆定位 扶正装 置 8 0 个, 该 井生产 时间达 到 2 1 1 天。 定位防偏磨装置使用后抽 油机 载荷变化 明显 ,配套前最大 、最小 载荷为 8 1 . 2 8 K N / 4 1 . 8 6 K N,配 套后最 大、最小载荷为 7 1 . 2 4 K N / 4 7 . 2 0 K N ,表明该技术 有效减轻了附 加摩阻。② 油管保 护扶正装 置。适用于钢连续杆抽油井 ,连接于油管 之间。内衬特 种橡胶 , 起 到扶正连续杆保护油管的作用 。例如”井使 用前周期 8 1 天 ,有效 期延长到 1 6 8 天。 ( 2 ) 扶正加重类技术模式 。 扶正加重类 技术模式一 般选择旋 卡扶 正器, 弹力支 撑定位 防偏 装置 , ( 弹力支撑 ) 抗磨 副,加 重技术采用 3 5 a r m普通加重杆 、 5 8 a r m 加 重抗磨 副、 3 6 m m 一 4 2 n u n防腐加重杆。 ( 3 ) 防腐抗磨类技术模式。 针对采出液腐蚀严重 , 采取常规防偏磨技术效果差 、 生产周期短 的井 , 选择抗磨蚀油管技术进行治理① 内衬 H D P E / E X P E 油管+ 配套 Ⅱ 型接 箍H D P E / E X P E油管是在普通油管中内衬高密度 聚乙烯材料 ,内衬层 高抗磨 : 与钢的滑动磨擦系数 : 0 . 2 0 , 比钢对钢的磨擦 系数 降低 了 0 . 1 3 ; 内衬材料的 肖氏硬度 :6 o 一 7 0 ,耐磨性是金属 的 3 — 5倍 。内衬 油管对 比普通油管 内径减小 9 m m, 为减 小杆柱 的活塞效应 , 采 用小 直径的 Ⅱ 型抽油杆防腐耐磨接箍 , 5 6 泵 以上应用配套泵 。 ②碳 锆复合树 脂内涂 层 油管+ 镀渗钨抽 油杆 碳锆复合树脂 内涂层 油管 的涂层 具有防腐 、抗 磨 的双重特性 ,而且耐热性好 ,能在 1 3 0 ℃的环境 中连续工作 , 涂层 厚度 0 . 7 a r m 。镀渗钨抽油杆采用镀 、 渗 w、N i 复合工艺 , 镀 层磨擦 系 数低 , 耐腐蚀 ( H 2 S 、 C 0 2 、 酸、 盐等 ) , 镀钨提高 了抽油杆抗拉 强度 , 有效延长抽油杆 的使用寿命 。 2 . 4 防偏磨辅助测试技术 通过油管在线检测技术及陀螺测斜技术的应 用进 一步为防偏磨技 术配套提供 了依据 , 加强 了方案设计的针对性。 ( 1 ) 油管在线检测技 术。通 过在线 检测 ,对于偏磨腐蚀较轻 、生产周期较长井和缺陷油管 下井造成 的短命井 ,采取 只更换重度和中度缺陷油管的办法。通过在 线检测 ,避免 缺陷油管下井造成重复作业 ,减少作业 占产及节省油管 更换数量 。 ( 2 ) 陀螺测斜技术 。 针对部分偏磨 严重、井深轨迹不明确 的井 , 实施陀螺测斜 。 应用陀螺测斜测试 数据 , 落实井斜角 、 方位角 , 变化 明显处加 以治理 ,可 以使方案 的设计更具有针对性 ,从而最大限

临南油田偏磨机理与治理措施分析

临南油田偏磨机理与治理措施分析
造成扶正器损坏严 重 . 而且 由于 固定在杆柱上 . 最终造成 油矿专 家进行探讨 .得 到临南油 田偏磨 影响因素主要有 以下几个方 下强行运动 , 尼龙一 面偏磨 . 很快磨完 , 失去扶正作用 . 偏磨随之而来 。 因此 , 耐磨杆 面: 扶正器 与普通扶正器相 比. 必然会 延长扶正时 间 . 从而延缓抽油杆 、 油 1 . 1 偏磨井数据统计表 A、 针对临南 油田 7 6口偏磨井 进行统 计 , 偏磨 长度在 5 0 0 m以下 管 的偏 磨 D、 由于杆本体直径为 2 5 m m. 下在杆柱底部会起到一定 的加重作 的有 5 8口. 占统计总数 的 7 6 . 3 %. 偏磨位置发生在距离泵 附近 的有 5 7 不 必采取其他措施加重 1 3 , 占统计 总数 的 7 5 %。 大部分井偏磨位置位于杆柱中下 部 . 且偏磨范 用 . 适 用范围 : 抽油杆一段偏磨 、 产量较低 的井 。 围介 于 1 0 0 — 5 0 0 m之 内。 1 . 2偏磨机理分析
◇ 能源科技◇
科技 置向导
2 0 1 3 年3 0 期
临南油田偏磨机理与治理措施分析
王本峰 齐 国旗 齐 宋 群
f 胜利油田临盘采油厂 山东临邑 2 5 1 5 0 Nhomakorabea0 )
0 . 前 言
抽油井生 产中的油管杆偏磨 是油 田后期 开发过程 中遇到 的普 遍 问题 。 随着临南油 田进入 中后期开发 . 油井含水普遍增高 , 目 前 综合 含
I n m. 不能适用于小套管井
2 - 2 耐磨杆及抗磨副 防偏磨 耐磨杆或抗磨副 主要是针对存在偏磨现象但是不很严 重的油井 .
水 已经达 到 9 1 . 7 %. 油井偏磨 问题 日益严重 . 造 成躺井作 业井次逐 年 有时需要和扶正器组合使用 其抗磨机理如下: A、 耐磨杆 由于采用 电镀 技术 . 使杆 本体表 面十 分光滑 , 这 样相 增多 , 严重影响到I ㈤莉油 田的原油稳产 。 基 于此实 际情况 , 近年来在作 由于摩擦 力 的减 小 . 必然减 轻 了杆 本体 的偏 业科 、 工艺所 等相关技术部 门的努力下 . 相继 引进耐磨杆 、 抗磨 副 、 抗 对 于普通抽 油杆 而言 . 磨油管 、 连续 杆等防偏磨产 品在 临南油 田使用 和推广 . 有效 的减 缓了 磨 。 B 、 耐磨杆长度一般 为 5 - 7 m, 必然提高了其抗 弯曲的能力 , 弯 曲情 油井偏磨现象 , 为油 田稳产奠定了基础 。 况减少 了, 避免与油管内壁过多的接触 , 同样减轻了偏磨 。 1 . 油井偏磨机理探讨 c 、 耐磨杆 自 带扶 正器 , 而且这种扶正器可 以在本 体上上下滑动 , 在采取措施预防偏磨之前 . 必须先弄 清油井 生产 过程 中造成偏磨 这时扶正器会 自 然停 的各种影响 因素 。为此在近几年的作业井施 工过 程中 , 针对偏磨严重 如果在运动过程 中受到其他方 面的影响而遇阻 . 而 由于杆本体光滑 . 且与扶正器之间有一定 的间隙 , 所 以耐磨 的井进行 记录 , 包括偏磨井段 、 偏 磨程度 、 抽 油杆组合 、 扶 正器位置等 止运动 . 且 由于其起到了扶正作用 . 杆本体不会与油管接触 . 都做详细 的描述 , 同时对油井的泵挂 、 泵径 及生产参数进行统计 . 为正 杆 上下运动无阻 . 避免了偏磨 。 而普通抽油杆扶正器 . 一旦上行遇阻 。 会在抽油杆的带动 确分析偏磨原 因积累可靠的现场资料。通 过各种 数据的分析 , 并与采

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨
抽油机井杆管偏磨是指在油井抽取过程中,井杆管发生了偏磨现象。

这种现象会导致
井杆磨损加剧,增加井下作业的难度和风险,降低抽油机井的工作效率和使用寿命。

以下
是对抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施的探讨。

1.原因分析:
(1)钻杆的质量差:钻杆的制造质量差,容易出现加工不平整、直径不一致等问题,导致井杆管偏磨。

(2)井壁的不均匀压力:井壁存在凹凸不平的情况,井杆管在上下拉动过程中易与井壁接触导致偏磨。

(3)井杆伸缩不畅:井杆伸缩不灵活,产生过大的摩擦力,引起井杆管偏磨。

(4)润滑不当:井杆与井筒之间的润滑不足,摩擦力大,导致井杆管偏磨。

2.治理措施:
(1)提高钻杆质量:合理选用优质钻杆,提高加工精度,减少钻杆表面缺陷,从而减少井杆管偏磨的发生。

(2)改善井壁条件:在井壁不平坦或存在凹凸处,采取修整井壁表面,改善井壁条件,减少与井杆管的摩擦,降低偏磨风险。

(3)加强井下管理:定期检查井杆伸缩装置的运行情况,保证井杆伸缩灵活,减少摩擦力,避免井杆管偏磨。

(4)增加润滑措施:在井杆与井筒之间加入润滑剂,提供充分的润滑,减少摩擦力,降低井杆管偏磨的发生。

抽油机井杆管偏磨是一个常见的问题,可能会导致井杆磨损、工作效率下降等问题。

通过提高钻杆质量、改善井壁条件、加强井下管理和增加润滑措施等方法,可以有效地防
止和解决抽油机井杆管偏磨问题,保证井杆的正常工作和使用寿命。

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨抽油机井杆管是将地下的油井中的油液吸出的关键设备之一,其工作过程长期受到现场环境的影响,常常出现杆管偏磨的问题。

本文从抽油机井杆管的材质特点、工作环境、润滑方式等方面进行分析和探讨,提出相应的治理措施,为杆管偏磨问题的解决提供一定参考。

一、抽油机井杆管的材质特点抽油机井杆管一般采用高强度钢材,杆管表面经过处理后达到一定硬度和抗磨性能,能够承受油井中极大的拉力和摩擦力。

但由于杆管表面硬度不够高,易受到外界物理和化学因素的影响,如沙粒等物质的磨蚀、酸性液体的腐蚀等,导致杆管管壁变软,容易出现偏磨、变形等问题。

抽油机井杆管在地下工作环境中长期受到油蜡、黏土、石英砂、泥沙等物质的侵蚀和摩擦,造成表面磨耗,特别是在油蜡较多的地层中井杆的磨损会更加严重。

另外,在井下油井工作中,杆管还要承受较大的负载和振动,加之周围温度、湿度、压力等因素变化较大,形成的各种噪声和振动都将对杆管的正常工作产生影响。

抽油机井杆管采用润滑方式,对于杆管表面进行润滑,更加容易减少表面摩擦磨损,提高杆管的使用寿命。

但是,井下环境恶劣,润滑油会受到油蜡、泥沙、石英砂等物质的污染,污染后的润滑油会失去其润滑性能,杆管表面相互摩擦会加剧,加速杆管的磨损,导致杆管更往严重的偏磨状态。

为了减少抽油机井杆管偏磨,应从下面几个方面进行改进:(1)选用优质材料。

选择硬度高、耐磨、耐腐蚀等特质的材料加以加工制造,增强井杆管的耐用性。

(2)加强润滑管理。

加强润滑管理,定期清洗井眼和导杆,定期更换润滑油,保持润滑油的干净和润滑效能。

(3)改善工作环境。

加强井下环境管理,调整井口处的处理设备,严禁沙石乱入,避免杆管表面受到机械磨损和沙石侵蚀。

(4)优化运行方式。

在井下运行过程中,保持适度的收油量,减少对杆管的抗拉强度挑战和摩擦磨损。

总之,抽油机井杆管的材质特点、工作环境、润滑方式等都会影响其使用寿命和偏磨状态的形成,因此,需要采取相应的治理措施加以处理,保证其正常使用,减少回井工作频率,提高生产效率。

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨一、引言抽油机井杆管偏磨是钻井中常见的问题,会导致设备损坏、生产受阻等问题,严重影响油田的正常生产。

对于井杆管偏磨的原因进行深入分析,并探讨相应的治理措施显得尤为重要。

二、抽油机井杆管偏磨的原因分析1. 井杆管的质量问题井杆管的质量是导致井杆管偏磨的一个重要原因。

在油田作业中,井杆管需要长时间地在井内上下运动,承受较大的摩擦力和压力。

如果井杆管的质量不合格,或者存在缺陷,那么很容易出现偏磨现象。

2. 井内环境的影响井内环境的恶劣条件也是导致井杆管偏磨的原因之一。

在一些油田中,地层含有砾石、硬岩等物质,这些物质会导致井杆管与井内管壁接触时出现摩擦,进而导致偏磨。

3. 操作不当在钻井、采油等作业中,操作不当也会导致井杆管偏磨。

井下设备的维护保养不到位,导致井杆管表面磨损严重;或者井杆管下放速度过快,导致与井壁摩擦加剧等。

4. 杆管表面润滑不良井杆管表面的润滑不良也是导致偏磨的原因之一。

润滑不良会使得井杆管与井内管壁之间摩擦增加,进而导致井杆管偏磨。

为了减少井杆管的偏磨现象,首先需要提高井杆管的质量。

油田企业可以采取加强检验、严格把关的做法,确保所有的井杆管都符合质量标准,且在使用前进行全面的检测和测试。

为了减少井杆管的偏磨,油田企业还应该优化井内环境,减少井内的不良条件。

在一些地质条件较差的油田,可以采用专门的钻井技术,提前预测地质情况,并在井内进行相应的处理,减少摩擦。

在采油作业中,要加强对井下设备的操作管理。

企业应该加强对作业人员的培训和管理,确保操作规范,减少因操作不当导致的偏磨现象。

4. 加强井杆管的润滑工作为了减少井杆管的偏磨,油田企业应该加强对井杆管的润滑工作。

在井下作业过程中,要不断向井杆管表面喷润滑剂,以保持井杆管与井内管壁之间的润滑状态,减少摩擦。

四、总结抽油机井杆管偏磨是影响油田生产的一个重要问题,需要引起油田企业的重视。

对于井杆管偏磨的原因,需要进行深入分析,从而找到相应的治理措施。

杆管偏磨原因分析及治理

杆管偏磨原因分析及治理

杆管偏磨原因分析及治理在油田开发的过程中,杆管偏磨可是个让人头疼的问题。

这就好比一辆自行车,链条和齿轮要是配合不好,那骑起来可费劲啦!今天咱们就来好好扒一扒杆管偏磨的原因,再琢磨琢磨咋治理它。

我记得有一次,我跟着维修师傅去了一个采油现场。

那是一个阳光特别刺眼的午后,热浪滚滚,连呼吸都觉得费劲。

我们到了井口,师傅熟练地打开井盖,开始检查设备。

我凑过去一看,那抽油杆和油管之间的磨损痕迹清晰可见,就像被谁狠狠地划过几道口子。

咱们先说这杆管偏磨的原因。

首先,井斜可脱不了干系。

有些井就跟调皮的孩子似的,不是直直地往下钻,而是歪歪扭扭的。

这样一来,抽油杆在上下运动的时候,就容易和油管发生摩擦,时间一长,能不偏磨嘛!再说说抽油杆和油管之间的接触压力。

要是这压力太大,就像两个人紧紧挤在一起,不磨才怪呢!比如说,采油的时候抽油泵的工作参数不合理,或者油井的供液能力不足,都会导致这种情况。

还有一个原因,那就是产出液的性质。

如果产出液里有腐蚀性的物质,或者含有大量的砂粒,这就好比在杆管之间撒了一把“小刀子”和“磨砂纸”,能不把它们磨坏吗?说完了原因,咱们来聊聊咋治理。

就像治病得对症下药一样,治理杆管偏磨也得找对路子。

对于井斜造成的偏磨,我们可以采用扶正器。

这扶正器就像是给抽油杆穿上了一件“保护衣”,让它在井筒里能规规矩矩地运动,减少和油管的摩擦。

要是因为接触压力的问题,那咱就得调整抽油泵的工作参数啦。

就像给汽车换挡一样,找到最合适的挡位,让抽油杆和油管能轻松“相处”。

对于产出液的影响,咱们可以采取一些防腐和防砂的措施。

比如说,给油管内壁涂上防腐涂层,或者在井口安装过滤装置,把那些砂粒挡在外面。

总之,治理杆管偏磨可不是一件容易的事儿,需要我们仔细分析原因,然后采取针对性的措施。

就像解决一道复杂的数学题,得一步一步来,不能着急。

后来,又有一次我路过那个曾经偏磨严重的井口,发现经过治理,设备运行得稳稳当当的,心里那叫一个高兴!这也让我更加坚信,只要找对方法,再难的问题也能解决。

抽油井管杆偏磨的原因分析与对策探讨

抽油井管杆偏磨的原因分析与对策探讨

抽油井管杆偏磨的原因分析与对策探讨随着油田开发的不断深入,抽油井生产过程中管杆偏磨问题日益凸显。

管杆偏磨主要是由于多种因素的综合作用造成的,本文对抽油井管杆偏磨的原因进行分析,并针对不同情况提出了一些应对措施。

一、管杆偏磨的原因1.不同材质的摩擦促成了管杆偏磨在油井生产过程中,管杆的摩擦阻力是不可避免的。

但是,由于管杆和管内液体的摩擦系数不同,管杆表面与液体接触部分会发生磨损,而这种磨损是不均匀的。

同时,管杆的材质不同也会影响管杆的磨损程度,例如相同工况下,普通碳钢材质管杆的磨损程度要大于304不锈钢管杆。

2.铁磁性污染物的侵蚀加速了管杆磨损抽油井在生产过程中会引入大量的沙砾、泥沙、铁锈和污染物等杂质,这些杂质会被吸附在管杆表面,并且可能产生铁磁性污染,导致管杆产生磨损,尤其是在高速运动的情况下,污染物会使管杆磨损加速,并且容易造成偏磨。

3.管杆磨损导致偏磨管杆的磨损会导致其表面不平整,导致摩擦系数改变,管杆两端受到的摩擦不同,进而导致管杆产生弯曲变形,就会出现管杆的偏磨现象。

二、应对措施1.提高管杆的材质强度根据管杆磨损的原理,提高管杆的材质强度是防止管杆偏磨的有效手段之一。

例如,可以将普通碳钢管杆替换成304不锈钢管杆或者特殊的耐磨合金管杆等,提高管杆的磨损性能,从根本上解决管杆偏磨问题。

2.加强管杆与管井之间的配合管杆与管井之间需要留有一定的间隙,因为在生产过程中,管杆会产生轻微的弯曲和变形,如果间隙太小,就容易导致管杆与管井之间的磨损和偏磨。

因此,在进行装配时,需要合理确定管杆与管井之间的间隙,保证管杆在运动中不会与管井相碰。

3.对污染物进行筛选和除去在管柱生产过程中,尽量不带入不良杂质和污染物,及时对抽油井液进行处理,筛选出污染物和铁磁性物质,避免其对管杆和井下设备的损坏。

4.合理使用防磨剂在生产过程中,可以向抽油井液中添加一些防磨剂,改善井下环境,降低管杆的磨损程度,从而降低管杆偏磨的发生率。

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨

抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施探讨
抽油机井杆管偏磨是指井杆管外表面出现偏磨,磨损集中在井杆管的一侧或某一部位,造成井杆管的强度减弱或出现腐蚀。

其主要原因有以下几点:
1. 地层产油形态。

地层中油层的产油形态多种多样,如岩石油、沥青质沙砾岩油、
泥巴颗粒油等,这些油层的产油模式都会对井杆管的磨损造成影响。

2. 井杆管的运转轴向受到不同的力作用。

井杆管在运作过程中,承受着各种力的作用,如拉力、推力、转动力等,而这些力的作用方向不同,会导致井杆管某一侧或某一部
位发生偏磨。

另外,井杆管的运转过程中,还会受到井下水位的变化、井温变化以及出现
液面冲击等因素的影响,也可能会导致井杆管的偏磨。

3. 液流动力。

井杆管在运行过程中,会与井内的液体发生摩擦,液体对井杆管的作
用力也可能会导致井杆管的偏磨。

为了防止井杆管的偏磨,采取以下治理措施:
1. 选择合适的井杆管。

根据不同油层的产油形态,选择适合井下条件的井杆管,可
以有效地防止井杆管的偏磨。

2. 定期检查井杆管。

对井杆管进行定期检查,及时发现井杆管的磨损情况,以便及
时更换井杆管,防止井杆管因磨损而发生断裂、漏油等事故。

3. 确保液体流动平稳。

采取合适的液体排放技术和设备,保证井内的液体流动平稳,避免液体对井杆管的摩擦作用,减少井杆管的偏磨。

4. 针对不同的井杆管磨损情况,采取合适数字化控制及智能化改造技术,加强对井
杆管的监测,及时修复和更换井杆管,确保井杆管的正常运行。

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浅谈临盘南部油区杆管偏磨机理与治理对策[摘要]:随着油田进入深度开发,综合含水上升,油井偏磨、腐蚀等情况不断加剧。

抽油机井管杆偏磨问题成为油田困扰生产的大问题。

通过统计偏磨井数据,结合油井作业现场资料、测试分析资料等,对造成油井偏磨问题的原因进行分类,得出管杆偏磨的原因和机理,将治理偏磨技术进行配套,对下步选择合理的治理偏磨措施有一定借鉴和指导意义。

[关键词]:油田偏磨机理治理对策
中图分类号:te133+.2 文献标识码:te 文章编号:1009-914x(2012)12- 0287 -01
前言
抽油机井管杆偏磨问题是油田生产过程中遇到的严重问题,随着临盘油田南部油区进入中后期开发,油井普遍含水增高,管杆偏磨问题日益严重,造成作业井次逐年增多,增加维护工作量和采油成本,已经影响到临盘油田的原油稳产。

通过对临盘油田南部油区76口管杆严重偏磨井进行了现场调查,得出以下规律:偏磨长度在500m以下的有58口,占统计总数的76.3%,偏磨位置发生在距离泵附近的有57口,占统计总数的75%。

大部分井偏磨位置位于杆柱中下部,且偏磨范围介于100~500m之内。

对偏磨井的泵径进行分类统计对比,无论泵径如何改变,都有近一半的井发生明显偏磨。

对偏磨井冲次进行对比分析得出,在76口严重偏磨井中有60口井冲次大于3.5次,所占比例达到偏磨井总数的78.9%,因此在油井
冲次超过3.5次偏磨极易发生。

对严重偏磨井的含水进行统计分析得出,随着油井含水的增加,发生偏磨的井数增加,含水大于80%的偏磨井有57口,占总数的75%。

1 抽油杆与油管偏磨损伤机理
1.1 油管的螺旋弯曲造成管杆偏磨上冲程时,固定凡尔打开,游动凡尔关闭,液柱载荷由油管承载转移到活塞上,抽油杆因受力被拉直,而油管因卸载而缩短,部分油管受到挤压,当压力大于14.9-2
2.4kn时,油管产生弯曲。

下冲程时,游动凡尔打开,固定凡尔关闭,液柱载荷转移到油管上,油管受力伸长被拉直,而杆柱则发生弯曲。

活塞开始下行时,要求有一定的压力才能使游动凡尔打开,在空气中0.2mpa压力足够,但是在井筒内由于受到上部液柱产生的压力影响,必须克服这个压力后才能打开固定凡尔,动液面给了部分压力,所以只要克服动液面深度以上油管内液柱压力就可以.以44mm/4.8m/4次/1500m工作制度计算,这个压力大小为
11mpa,需要160m直径22mm抽油杆。

重量才能产生这个压力,所以这160m抽油杆将处于受压状态,弯曲变形。

由于在计算中没有考虑粘度、摩擦力等的影响,所以实际弯曲范围要大于此数值。

1.2井斜和油井参数的影响由于套管变形和井斜使油管产生弯曲。

在抽油机井生产时,抽油杆的综合拉力f或综合重力(抽油杆的重力和各种阻力的合力)产生了一个水平分力,在水平分力(抽油杆对油管内壁的正压力)的作用下,油管和抽油杆接触产生摩擦。

在弯曲度较小的地方,油管内壁和抽油杆接箍产生摩擦,油管偏磨
面积较大,磨损较轻。

而弯曲度越大的地方,不仅油管内壁与抽油杆接箍产生摩擦,油管内壁与抽油杆杆体也产生摩擦,油管偏磨面积较小,磨损较严重。

1.3产出液介质的影响当油井产出液含水大于74.02%时产出液换相,由油包水型转换为水包油型。

也就是说,管、杆表面失去了原油的保护作用,产出水直接接触金属,腐蚀速度增加。

摩擦的润滑剂由原油变为产出水,由于失去原油的润滑作用,油管内壁和抽油杆磨损速度加快,磨损严重。

产出液中co2含量越高,产生的h+越多,ph值越低,产出液酸性越明显,腐蚀性越强。

1.4偏磨和腐蚀相互作用相互促进管、杆偏磨使管、杆偏磨表面产生热能,从而使管、杆表面铁分子活化,而产出液具有强腐蚀性,使偏磨处优先被腐蚀。

由于腐蚀,使管、杆偏磨表面更粗糙,从而磨损更严重。

偏磨和腐蚀并非简单的叠加,而是相互作用,相互促进,二者结合具有更大的破坏性。

产出液含水较高及产出液的强腐蚀性,使油管、抽油杆螺纹联接处产生缝隙腐蚀;另外,产出液对油管公螺纹外缘的冲刷作用,再加上产出液的强腐蚀性,发生冲蚀,易使油管公螺纹老化。

2 偏磨腐蚀防治对策
2.1 加缓蚀剂加缓蚀剂是解决油井井筒和地面集输系统腐蚀的一种常用、有效方法。

其原理是通过缓蚀剂加入到产出介质中,在金属表面形成一种致密薄膜,使金属本体与腐蚀介质隔离开来,以达到保护金属、防止腐蚀的目的。

另外,通过油井缓蚀剂在油管
内壁形成的保护油膜,起到润滑作用,达到减少磨损的目的。

2.2 加长尾管和管柱锚定加长尾管仅能减轻管柱弹性弯曲。

管柱锚定又有机械预张力锚定,液压张力锚定,支撑式锚定三种工艺。

机械预张力锚定虽是预防油管弯曲的最有效措施,但施工操作复杂,且起出管柱时安全性差,有可能卡钻,因此该项工艺至今未得到很好的推广使用;液压张力锚定虽能利用油套压差将管柱锚定在管柱伸长最大的部位,操作简单,但在整个锚定伸缩过程中,锚牙始终磨损套管,对套管有一定的损伤;支撑式锚定仅能防止管柱底部运动而有助于提高泵效,但是,由于泵上油管受压产生螺旋弯曲严重,将加重油管抽油杆偏磨,是最不应该采用的锚定方式。

2.3 抽油杆扶正器在治理油井偏磨方面,滚轮式和滚珠式扶正器由于易卡轮和不耐腐蚀的原因,目前已很少使用,两瓣对卡式kbv3oh型尼龙扶正器在抽油杆上滑动,扶正效果差,脱落的碎片易卡泵,使用受到限制。

kzx型防偏磨扶正器、kbv型固定式扶正器、扶正接箍、kzx型防偏磨扶正器等,它们各具特点。

在淘汰金属类抽油杆扶正器后,抽油杆扶正目前较为普遍采用的是安装在抽油杆接箍端的五棱螺旋双接头活动式非金属尼龙扶正器和碳纤维扶正器。

在控制抽油机井油管本体与抽油杆接箍的偏磨方面起到较好预防作用。

2.4 加重杆加重杆是防止杆柱底部抽油杆弯曲的有效方法。

它能使杆柱中和点下移,且可以降低杆柱的交变应力幅度,延长抽油杆疲劳断裂周期。

加重杆在清洗修复时发现加重杆也同样存
在偏磨和弯曲问题,现场测量φ42mm加重杆直径最小仅为φ35mm,且部分加重杆有弯曲现象,这说明了加重杆也同样需要扶正防偏磨。

2.5 油管旋转器油管旋转器,通过自动旋转油管改变油管与抽油杆的偏磨面,使磨损面均匀分布,从而达到延长油管使用寿命的目的;另外,已安装偏心井口的油井,转动井口也可达到以上目的。

2.6 应用新技术、新工艺运用无管采油等技术,无管采油装置最大的优点是:空心抽油杆不易弯曲,而且与国套管间的环形空间远大于普通抽油杆与油管间的环形空间,因此该装置能有效的避免管杆间的偏磨,在油管与抽油杆间偏磨较严重的井上使用更能显示其优越性。

“偏磨副”抽油杆扶正器,安装在抽油杆上,当抽油杆上下运动时,“偏磨副”静止不动,既起到扶正作用,又避免了抽油杆与油管间的磨损。

3 结论和建议
抽油杆与油管偏磨腐蚀的主要原因是井斜、抽油杆柱弯曲、高含水和产出液的强腐蚀性。

综合含水上升使偏磨腐蚀更加明显,而介质的强腐蚀性加速了偏磨腐蚀。

加药防腐、抽油杆扶正、管杆旋转、调整生产参数、应用无管采油等新技术(新工艺)是防治偏磨腐蚀的有效措施。

针对油井的不同情况,制定综合的防治措施才能达到防治偏磨腐蚀的良好效果,以便取得最佳的经济效益。

参考文献:
[1] 范风英编著.提高抽油机系统效率技术.石油大学出版社,2002.。

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