
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文檔簡(jiǎn)介
1、 摘 要 本文從歡喜嶺油田生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),較全面地分析了歡喜嶺油田開發(fā)中后期后,出現(xiàn)桿、管嚴(yán)重偏磨的特點(diǎn)、偏磨原因及防偏磨對(duì)策; 在對(duì)抽油機(jī)井井下桿管受力分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合歡喜嶺油田抽油機(jī)井桿管偏磨的分布規(guī)律,從抽油機(jī)井泵徑、含水率、沉沒度以及抽汲參數(shù)對(duì)桿管偏磨的影響分析入手,得出了抽油機(jī)井的偏磨機(jī)理。一些區(qū)塊油層壓力下降導(dǎo)致油井供液能力下降,使泵掛不斷加深,高含水、低沉沒度狀態(tài)下運(yùn)行的抽油桿柱會(huì)發(fā)生“液擊”現(xiàn)象,加大振動(dòng)載荷,使抽油桿柱更易發(fā)生偏磨;一些注水較好區(qū)塊油井采用大泵提液,油井采用較大的抽汲參數(shù)也會(huì)使抽油桿柱的受力朝著容易發(fā)生偏磨的情況發(fā)展;含水的不斷上升也使井下桿管工作狀況逐年變差
2、;隨著油田的開發(fā),偏磨程度在不斷加重,偏磨井?dāng)?shù)也在不斷上升,有效控制和預(yù)防油井的偏磨已經(jīng)成為控制油田生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)降本增效的有效途徑。抽油機(jī)井的防偏磨措施主要是采取扶正器、注塑桿等措施對(duì)抽油桿柱進(jìn)行約束,應(yīng)用耐磨材料改善抽油桿接箍和油管的耐磨性,或者優(yōu)化油井工況改善抽油桿柱的受力等手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)井偏磨的防治。關(guān)鍵詞:歡喜嶺油田; 偏磨機(jī)理;防偏磨措施 abstract this paper focuses on the real production in huanxiling oilfield ,analyzing the appearance of rods and tubes ,se
3、rious side grinding characteristics,partial wear causes and countermeasures against side wear.based on the stress analysis of the rods and pipes of the underground pumping wells,combined huanxiling oilfield pumping wells rods partial abrasion distribution, beginning with the influence of pumping wel
4、ls pump diameter,moisture content,submergence depth and swabbing parameters,and finally we get the pumping wells partial grinding mechanism.the decrease of reservoir pressure of some block leads to the decrease of capacity for the liquid, which makes the pump link deeper, high water, the sucker rod
5、running under the low submergence will cause the phenomenon of liquid strike and increase the vibration load ,which makes the sucker rods appear eccentric wear more easily.some blocks of oilfields that have a better water injection use a large pump to extract liquid, and force on the rod string deve
6、lops toward the situation of easy to appear eccentric wear when large swabbing parameter are applied in some oilfields.rising water has also made underground working conditions worse year by year.with the development of oilfields, the extent of eccentric wear is more and more serious and also, the q
7、uality of wear well rises constantly, so control and prevention of partial abrasion effectively has become a effective way to control the cost in oilfields and realize to reduce costs and to increase efficiency.pumping measures of preventing side wear mainly depend on constraints of sucker rod and a
8、pplying cold resistant materials to improve wear resistance of tubing and sucker rod couplings,and also optimize oil well working condition to improve the force on the sucker rod string and other ways in order to realize prevention of side attrition of pumping.key words: huanxiling oilfields;partial
9、 abrasion mechanism;measures for preventing side wear目 錄前言1第1章 桿管偏磨現(xiàn)狀2 1.1 歡喜嶺油田抽油機(jī)井偏磨情況2 1.2 抽油機(jī)井桿管偏磨危害2第 2 章 抽油機(jī)井桿管偏磨的力學(xué)分析4 2.1 油井桿管偏磨的力學(xué)模型4 2.2 抽油桿柱的軸向力分布的計(jì)算5 2.3 集中軸向壓力的計(jì)算6 2.4 臨界載荷的計(jì)算及桿柱偏磨的判定條件9 2.5 中和點(diǎn)位置的確定10第 3 章 桿管偏磨原因分析12 3.1 井斜對(duì)桿管偏磨的影響12 3.2 失穩(wěn)彎曲對(duì)油井桿管偏磨的影響13 3.3 井液介質(zhì)對(duì)油井桿管偏磨的影響14 3.4 生產(chǎn)參數(shù)對(duì)油
10、井桿管偏磨的影響16第4章 歡喜嶺采油廠抽油機(jī)井防偏磨措施研究19 4.1 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨技術(shù)20 4.1.1 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨的防偏磨機(jī)理20 4.1.2 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨的試驗(yàn)情況20 4.1.3 耐磨內(nèi)襯油管在歡喜嶺采油廠的使用情況20 4.1.4 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨技術(shù)下步研究方向21 4.2 注塑桿防偏磨技術(shù)21 4.2.1 注塑桿防偏磨的防偏磨機(jī)理21 4.2.3 注塑桿防偏磨在歡喜嶺采油廠的使用情況22 4.2.4 注塑桿防偏磨技術(shù)下步研究方向22 4.3.1 扶正器防偏磨的防偏磨機(jī)理23 4.3.2 關(guān)于扶正器的安裝間距23 4.3.3 扶正器防偏磨技術(shù)的局限性24 4
11、.4 雙向保護(hù)接箍防偏磨技術(shù)24 4.4.1 雙向保護(hù)接箍技術(shù)的防偏磨機(jī)理24 4.4.2 雙向保護(hù)接箍的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況24 4.4.3 雙向保護(hù)接箍技術(shù)的技術(shù)不足25 4.4.4 應(yīng)用實(shí)例25 4.5 插入式緩沖器防偏磨技術(shù)26 4.5.1 插入式緩沖器防偏磨的防偏磨機(jī)理26 4.5.2 插入式緩沖器防偏磨的試驗(yàn)情況26 4.5.3 插入式緩沖器偏磨技術(shù)下步研究方向26 4.6 其他防偏磨技術(shù)26 4.6.1 旋轉(zhuǎn)防偏磨技術(shù)26 4.6.2 油井參數(shù)優(yōu)化技術(shù)27 4.6.3 連續(xù)抽油桿技術(shù)27 4.6.4 潤(rùn)滑防偏磨技術(shù)28第5章 結(jié) 論29致 謝30參考文獻(xiàn)31前 言 歡喜嶺油田稀油區(qū)塊進(jìn)入
12、中后期開發(fā)以來,由于油層長(zhǎng)期在無注水情況下低壓開采。為確保油田穩(wěn)產(chǎn)的需要,抽油井泵掛已由開發(fā)初期的12001700m,加深至目前的22002600m,實(shí)現(xiàn)大機(jī)深抽生產(chǎn),導(dǎo)致部分抽油井桿管偏磨現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,管桿斷、卡、脫、漏檢泵井次大量增多。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),每年偏磨檢泵井高達(dá)70余井次,維護(hù)工作量占稀油總檢泵次數(shù)的26%,平均檢泵周期為157d,比全廠稀油平均少241d,嚴(yán)重干擾了油井正常生產(chǎn)。桿管偏磨不僅造成維護(hù)工作量急劇增大,增加作業(yè)成本,而且降低了油井生產(chǎn)時(shí)率和原油產(chǎn)量,每年因管桿偏磨而造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)380萬元以上。為了提高稀油區(qū)塊開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益,2005年通過在歡喜嶺油田大斜度井上,研究應(yīng)用
13、綜合防偏磨技術(shù),使困擾油井正常生產(chǎn)的桿磨脫、管磨漏、鐵屑卡泵事故得到有效的解決。第1章 桿管偏磨現(xiàn)狀1.1 歡喜嶺油田抽油機(jī)井偏磨情況 對(duì)近年來的檢泵井進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),桿管偏磨主要體現(xiàn)在抽油桿體、接箍單側(cè)、扶正器單側(cè)、油管內(nèi)壁等,部分抽油桿有彎曲的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致抽油桿斷脫、油管磨漏、裂的問題出現(xiàn)。有桿抽油系統(tǒng)中,抽油桿、接箍、油管的磨損現(xiàn)象普遍存在。理論研究表明桿管磨損速度受井身結(jié)構(gòu)、桿管組合、生產(chǎn)參數(shù)、原油物性等諸多因素的影響,是各種因素共同作用的結(jié)果。通過對(duì)2005年55口偏磨檢泵井的作業(yè)和生產(chǎn)資料研究發(fā)現(xiàn),歡喜嶺油田稀油井桿柱偏磨具有以下特點(diǎn):(1)井斜度大,套管井段存在拐點(diǎn)。(2)泵掛深
14、度普遍較深隨著泵掛深度的增加,偏磨井?dāng)?shù)及其在同類井中所占的比例度增加。(3)偏磨斷脫點(diǎn)主要集中在中下部、井斜角偏大的部位根據(jù)55口偏磨井檢泵資料斷脫統(tǒng)計(jì),偏磨斷脫點(diǎn)發(fā)生在桿柱中下部的比例為74%。1.2 抽油機(jī)井桿管偏磨危害 在影響抽油機(jī)井正常生產(chǎn)的諸多因素中,偏磨是重要因素之一。斜井偏磨主要危害具體表現(xiàn)在以下方面【1】 (1)影響油井正常生產(chǎn),維護(hù)性作業(yè)井次居高不下。偏磨一般會(huì)造成桿斷或管漏躺井。因偏磨造成的頻繁躺井不僅增加作業(yè)勞務(wù)費(fèi)用,而且也會(huì)因躺井作業(yè)量增加造成油井停產(chǎn)或減產(chǎn),最終影響油田采油速度。 (2)桿管報(bào)廢率提高,增加桿管費(fèi)用。斜井偏磨另一個(gè)重要的危害是加快了桿管報(bào)廢速度。在正常
15、情況下,抽油桿的破壞形式是疲勞破壞,理論上認(rèn)為抽油桿的破壞次數(shù)為107次,按抽油機(jī)平均沖次4.0次/min計(jì)算,使用壽命在4.7年左右,但是在斜井中抽油桿受偏磨影響后,易發(fā)生應(yīng)力集中造成桿斷,大大降低了抗疲勞破壞的能力。一般偏磨嚴(yán)重井,新抽油桿或油管使用不到一年就會(huì)因偏磨而失效,且大多數(shù)管桿無法修復(fù),只能報(bào)廢。 (3)影響油井套管使用壽命。斜井中由于油管蠕動(dòng)產(chǎn)生的油管與套管之間的偏磨會(huì)加快套管的破壞速度,套管承受來自地層的壓力。當(dāng)?shù)貙哟嬖趦A角時(shí),還存在一定的剪切力。當(dāng)受到磨損后,由于套管壁變薄,磨損處的抗壓、抗剪切的能力下降,同時(shí)磨損后,由于防腐層的脫落且無法形成油性保護(hù)膜,套管的腐蝕速度隨之
16、加快。偏磨造成的套損盡管不是普遍現(xiàn)象,但一旦發(fā)生,造成的損失巨大,會(huì)造成油井報(bào)廢,注采井組破壞。 可以看出,管桿偏磨普遍存在,而且危害性極大,已經(jīng)成為制約油田開發(fā)中后期高效穩(wěn)產(chǎn)的重要矛盾。所以分析偏磨形成的原因,研究偏磨的防治方法,就成為油田降低成本、提高產(chǎn)量的迫切任務(wù)。 第2章 抽油機(jī)井桿管偏磨的力學(xué)分析隨著油田進(jìn)入高含水開發(fā)階段,抽油機(jī)井偏磨問題日趨嚴(yán)重。由于油井含水的上升惡化了抽油桿以及油管的受力和運(yùn)行狀況,增大了桿管之間的摩擦系數(shù),從而導(dǎo)致抽油桿柱在外載荷的作用下產(chǎn)生彎曲變形,發(fā)生了油井的桿管偏磨。本章通過建立抽油桿柱的偏磨的力學(xué)模型,對(duì)造成油井桿管偏磨的力學(xué)原因進(jìn)行分析。2.1 油井
17、桿管偏磨的力學(xué)模型 在直井中,油井桿管偏磨的必要條件是抽油機(jī)井在下行程過程中抽油桿柱在油管內(nèi)發(fā)生彎曲變形。抽油桿柱在下行過程中的彎曲變形如圖2-1所示,此時(shí)可將抽油桿柱看作是上端固定,下端屬于可軸向滑動(dòng)的固定支撐,抽油桿柱受到兩種力的作用,一是軸向分布力q,一是下沖程時(shí)作用于抽油桿柱下端的集中軸向壓力fe,為了便于研究,假設(shè)軸向分布力q沿抽油桿柱軸向均勻分布2。 圖2-1 油井桿管偏磨的力學(xué)模型圖 從圖2-1中可以看出,在抽油桿柱上存在一個(gè)中和點(diǎn),中和點(diǎn)以上抽油桿柱的重力由懸點(diǎn)承受,中和點(diǎn)以下的重力與軸向壓力fe相平衡。中和點(diǎn)以上抽油桿柱受拉力作用不會(huì)產(chǎn)生彎曲變形;中和點(diǎn)以下抽油桿柱受壓,當(dāng)圖
18、2-1井下抽油桿柱受力圖集中軸向壓力增大到一定程度時(shí),抽油桿將在油管內(nèi)產(chǎn)生彎曲,圖2-1右圖為抽油桿柱彎曲變形后的示意圖,圖中 x2為抽油桿柱受壓段的長(zhǎng)度,n 為泵筒對(duì)柱塞得橫向反力,f為抽油桿柱彎曲后的切點(diǎn)壓力,設(shè)中和點(diǎn)o為坐標(biāo)原點(diǎn),則有 (2-1)2.2 抽油桿柱的軸向力分布的計(jì)算 抽油桿的軸向力q包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容3:?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度抽油桿柱所受的慣性負(fù)荷qrd、單位長(zhǎng)度抽油桿所受的浮力fr、單位長(zhǎng)度抽油桿的自重qr、單位長(zhǎng)度抽油桿所受的第一章抽油機(jī)井桿管偏磨的力學(xué)分析液體摩擦力qrl以及振動(dòng)載荷qrs等,目前普遍采用下式進(jìn)行軸向力的計(jì)算: (2-2) 式中各力分別由以下公式計(jì)算: (2-3)式中
19、: ar抽油桿柱橫截面積,m; r抽油桿材料密度,kg/m; g重力加速度,g=9.81m/s; 油井液體密度,kg/m; 井液粘度,pas; m油管內(nèi)徑(dt)與抽油桿直徑(dr)之比; u*抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加速度,m/s。2.3 集中軸向壓力的計(jì)算 作用于抽油桿底部的集中軸向壓力fe由兩部分組成4:一是抽油泵柱塞于泵筒之間的摩擦力ff;二是流體流過游動(dòng)閥時(shí)的水力壓降產(chǎn)生的流體阻力fv。當(dāng)油井供液不足而且沒有氣體影響或影響比較小時(shí),柱塞下行程與泵內(nèi)液面接觸的瞬間將發(fā)生液擊現(xiàn)象,同時(shí)產(chǎn)生液擊力fs,液擊力fs加大了抽油桿柱底部的集中軸向壓力fe。集中軸向壓力由下式計(jì)算: (2-4) (1)柱塞與
20、泵筒之間的摩擦力ff目前通常采用的有兩種方法,一種是以水為潤(rùn)滑劑進(jìn)行試驗(yàn)所得到的經(jīng)驗(yàn)公式;一種是根據(jù)液壓流體力學(xué)中縫隙流動(dòng)理論,所建立的計(jì)算公式。第二種公式由于參數(shù)較多,公式也相對(duì)復(fù)雜,這里推薦使用第一種。 (2-5)式中: ff抽油泵柱塞與泵筒之間的摩擦力,n; d抽油泵柱塞直徑,mm; 抽油泵柱塞與泵筒在半徑方向上的間隙,mm; (2)流體流過游動(dòng)閥時(shí)由于水力壓降所產(chǎn)生的流體阻力f (2-6)式中: ap抽油泵柱塞的橫截面積 (2-7) ar抽油泵游動(dòng)閥閥座過流孔的面積(m) (2-8) nv抽油泵游動(dòng)閥個(gè)數(shù),目前常用的抽油泵的游動(dòng)閥常見為1至2個(gè),故 nv=12個(gè); p閥抽油泵游動(dòng)閥的水
21、力損失,pa; k修正系數(shù),考慮由于抽油桿柱慣性的影響,在下沖程時(shí)的最大速度有所增加,造成游動(dòng)閥中產(chǎn)生附加阻力而取的影響系數(shù) (2-9) 由于在抽汲過程中柱塞的速度是有變化的,因此泵閥的阻力損失也是變化的。目前一般是按照柱塞的最大運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算泵閥的局部阻力。當(dāng)假設(shè)柱塞作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),柱塞的最大運(yùn)動(dòng)速度: (2-10)式中: vp柱塞運(yùn)動(dòng)速度,m/s; 1流量系數(shù); 井液密度,kg/m3; d抽油泵柱塞直徑,m; d0抽油泵游動(dòng)閥閥座孔德直徑,m; s沖程,m; n沖次,min-1; 流量系數(shù) 1可根據(jù)下圖中 1=f(re)試驗(yàn)曲線求得。其中:雷諾數(shù) re為: (2-11)式中:re雷諾數(shù); 液體
22、運(yùn)動(dòng)粘度,m2/s; 圖2-2 游動(dòng)閥流量系數(shù)試驗(yàn)曲線 1根據(jù)圖2-2中1=f(re)的試驗(yàn)曲線中的曲線2擬合公式進(jìn)行計(jì)算: (2-12) 綜上所述,液體流過游動(dòng)閥的水力壓降所產(chǎn)生的液體阻力fv: (2-13) (3)液擊力 fs當(dāng)油井供液不足而且氣體影響又比較輕微時(shí),柱塞在下沖程與泵內(nèi)液面接觸的瞬間將會(huì)發(fā)生液擊現(xiàn)象,產(chǎn)生液擊力。根據(jù)沖擊力學(xué)理論,液擊力可以由下式進(jìn)行計(jì)算: (2-14)式中: vs-柱塞與液面接觸瞬間的運(yùn)動(dòng)速度,m/s; ra -聲音在抽油桿中的傳播速度,m/s; la -聲音在井液中的傳播速度,m/s; r-抽油桿材料的密度,kg/m3。2.4 臨界載荷的計(jì)算及桿柱偏磨的判
23、定條件 對(duì)于一定的軸向分布力,當(dāng)集中軸向壓力增加到一定程度時(shí),抽油桿柱將產(chǎn)生彈性失穩(wěn),并在油管內(nèi)產(chǎn)生彎曲變形,從而導(dǎo)致桿管偏磨。根據(jù)彈性穩(wěn)定理論,可以建立油井桿管偏磨臨界載荷的計(jì)算公式5: (2-15)式中: k-與約束條件對(duì)應(yīng)的系數(shù);(其中第一種約束條件兩端鉸支情況下k=1.04;第二種約束條件兩端固定情況下k=2.51;第三種約束條件下端固定上端鉸支情況下 k=2.86) e-抽油桿材料彈性模量,n/m2; q-抽油桿柱軸向分布力,n/m; i-抽油桿的慣性模量,m4; (2-16) 抽油桿柱在油管內(nèi)下行的過程中,當(dāng)抽油桿所承受的縱向彎曲載荷(相當(dāng)于下行阻力)大于抽油桿柱的臨界載荷時(shí),抽油
24、桿柱就會(huì)彎曲失穩(wěn),發(fā)生偏磨。所以抽油桿柱發(fā)生偏磨的條件是: (2-17)式中: ww-抽油桿柱下沖程縱向彎曲載荷,n; wcr-抽油桿柱臨界彎曲載荷,n。抽油桿柱下沖程縱向彎曲載荷即抽油桿柱的下行阻力,用下式計(jì)算: ww=柱塞與襯套間的摩阻+抽油桿與油管間的摩阻+中和點(diǎn)以下抽油桿在液體中的摩阻+中和點(diǎn)以下抽油桿節(jié)箍在液體中的摩阻對(duì)于目前常用的鋼質(zhì)抽油桿,其彈性模量 e 為常數(shù),因此,臨界載荷僅取決于抽油桿柱的軸向分布力和抽油桿的直徑。 由上述偏磨條件可得如下結(jié)論: (1)抽油桿柱下沖程縱向彎曲載荷越大,抽油桿越容易產(chǎn)生偏磨; (2)抽油桿柱實(shí)際軸向分布力越小,則臨界載荷越小,抽油桿柱越容易產(chǎn)生
25、偏磨; (3)抽油桿柱直徑越大,則臨界載荷越大,抽油桿柱越不容易偏磨。2.5 中和點(diǎn)位置的確定 根據(jù)油井偏磨的彎曲變形圖中可以得出,在井下抽油桿柱的任何一點(diǎn)上,必然受到向上的拉力q和向下的壓力 fe,油井存在偏磨時(shí),在抽油桿柱上必定存在既不受拉也不受壓的一點(diǎn),這點(diǎn)稱為中和點(diǎn),設(shè)中和點(diǎn)距泵的距離為x2,那么 x2就意味著油井抽油桿柱受壓段的長(zhǎng)度,或者說是油井偏磨井段的長(zhǎng)度6。 (2-18) 在偏磨油井的中和點(diǎn)處: (2-19) 那么油井偏磨井段的長(zhǎng)度x2由下式進(jìn)行計(jì)算: (2-20) 對(duì)于偏磨井抽油桿柱的受力分析以及現(xiàn)場(chǎng)抽油桿柱的受力測(cè)試分析,可以得出如下結(jié)論: a抽油桿柱的軸向分布力越大,抽油
26、桿柱的臨界彎曲載荷也就越大,越不容易發(fā)生偏磨現(xiàn)象; b抽油桿柱下部的集中軸向壓力越大,抽油桿柱越容易發(fā)生偏磨現(xiàn)象;油井采用大泵徑、高精度泵、大抽汲參數(shù)等均會(huì)導(dǎo)致泵端的集中軸向壓力增大,使偏磨加劇;泵的結(jié)構(gòu)(如游動(dòng)閥的數(shù)目、游動(dòng)閥過流孔的面積)也對(duì)油井的偏磨情況有一定的影響; c油井產(chǎn)出液的性質(zhì)對(duì)偏磨具有一定的影響,產(chǎn)出液粘度增加,會(huì)加大流體通過泵閥時(shí)的阻力,導(dǎo)致泵端集中軸向壓力增大和軸向分布力減小,油井更易偏磨; d油井進(jìn)入高含水期后,由于強(qiáng)采深抽等工藝措施,會(huì)出現(xiàn)供液不足的情況,由于含水上升導(dǎo)致氣體的緩沖作用減弱,油井會(huì)出現(xiàn)液擊現(xiàn)象,加劇油井的偏磨現(xiàn)象; e油井偏磨發(fā)生在下沖程過程中,發(fā)生偏
27、磨是因?yàn)橄聸_程過程抽油桿柱上部受拉、下部受壓所致,狗腿角不是油井偏磨的決定因素。 第3章 桿管偏磨原因分析 3.1 井斜對(duì)桿管偏磨的影響7 由于井斜或套管變形形成拐點(diǎn),使油管產(chǎn)生彎曲。在油井生產(chǎn)時(shí),抽油桿的綜合拉力或綜合重力產(chǎn)生了一個(gè)水平分力(正壓力)的作用,油管和抽油桿在拐點(diǎn)處接觸,產(chǎn)生摩擦(見圖3-1和圖3-2) 圖3-1 井下桿管上沖程偏磨示意圖 圖3-2 井下桿管下沖程偏磨示意圖 (3-1)式中: n由f或w引起的抽油桿對(duì)油管內(nèi)壁的正壓力; 油管的傾斜角度; f為抽油桿的拉力和各種阻力的合力,方向向上; w為抽油桿的重力和各種阻力的合力,方向向下。 (3-2) 根據(jù)(3-1),拐點(diǎn)0離
28、井口越近,f或w(為正時(shí))越大,n也越大,磨損越嚴(yán)重;摩擦力與傾斜角度h的正弦值成正比。因此,油管的傾斜角度h越大,正壓力也越大,磨損越嚴(yán)重。根據(jù)(公式3-2)可以看出,摩擦力除了與傾斜角度有關(guān)外,與桿管間的摩擦系數(shù)成正比,因此當(dāng)含水升高,桿管間摩擦系數(shù)增大后,桿管間摩擦力就越大,磨損越嚴(yán)重。 在拐點(diǎn)0彎曲度較小的地方,油管內(nèi)壁和抽油桿接箍產(chǎn)生摩擦,油管偏磨面積較大,而彎曲度較大的地方,不僅油管內(nèi)壁與抽油桿接箍產(chǎn)生摩擦,油管內(nèi)壁與抽油桿本體也產(chǎn)生摩擦,油管偏面積較小,磨損較嚴(yán)重。在拐點(diǎn)0處,不僅抽油桿上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)與油管內(nèi)壁發(fā)生偏磨,而且油管內(nèi)抽吸力的作用,產(chǎn)生蠕動(dòng),與套管發(fā)生偏磨,這兩種偏磨
29、均為單面偏磨。這時(shí),桿管接箍被磨平,甚至油管本體被磨穿,造成管柱漏失。在抽油桿柱的中和點(diǎn)以下,為雙面偏磨。上沖程時(shí),由于井斜使抽油桿與油管內(nèi)壁的一側(cè)面產(chǎn)生偏磨;下沖程時(shí),由于管內(nèi)各種阻力與重力的綜合作用,使抽油桿彎曲,并與油管內(nèi)壁的另一側(cè)面產(chǎn)生偏磨,同時(shí)使油管相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)面磨成深槽,甚至被磨穿8。3.2 失穩(wěn)彎曲對(duì)油井桿管偏磨的影響 抽油機(jī)井的桿柱偏磨的主要原因是在抽油桿的下行程過程中由于受到流體通過游動(dòng)閥的阻力、泵活塞與襯套之間的摩阻、抽油桿與油管之間的摩阻以及抽油桿與液體之間的摩阻的作用,產(chǎn)生一個(gè)阻礙抽油桿下行的方向向上的阻力,使得抽油桿的下部受壓,而上部抽油桿柱則由于抽油桿柱自身重力的作
30、用而受拉,因此抽油桿在其下行阻力和自身重力的雙重作用下,其結(jié)果是抽油桿在下行過程中上部的運(yùn)行速度要大于下部桿柱的速度,從而產(chǎn)生抽油桿的彎曲變形,而且在抽油桿上必然存在既不受壓也不受拉的一點(diǎn),此點(diǎn)即中和點(diǎn)。中和點(diǎn)位置的高低主要取決于抽油桿的下行阻力,而在影響下行阻力的諸因數(shù)有哪個(gè)因素發(fā)生變化,導(dǎo)致下行阻力增加,那么中和點(diǎn)的位置就要相對(duì)上移。根據(jù)材料力學(xué)確定壓桿臨界載荷的歐拉公式,抽油桿失穩(wěn)彎曲的臨界載荷計(jì)算公式為: (3-3)式中: f臨界載荷,n; e=20.5947104,mpa; j=pd4/64,m4; d抽油桿直徑,m; l抽油桿單根長(zhǎng)度,m。 抽油桿臨界載荷計(jì)算結(jié)果可以說明抽油桿柱底
31、部第一根將極易發(fā)生失穩(wěn)彎曲。抽油機(jī)井中和點(diǎn)以下的抽油桿柱長(zhǎng)度不可能小于8m,從理論上講,這段抽油桿的彈性穩(wěn)定臨界載荷不會(huì)大于表中的數(shù)值。抽油機(jī)井泵上第二根到中和點(diǎn)的抽油桿柱比底部第一根抽油桿更容易發(fā)生受壓失穩(wěn)彎曲。這就從理論上解釋了現(xiàn)場(chǎng)存在的深井泵泵上10m500m均發(fā)生管桿偏磨,且在30m400m這段偏磨特別嚴(yán)重的根本原因。因此,油井偏磨是抽油過程中客觀存在的,不僅在斜井上存在,在直井上同樣存在。3.3 井液介質(zhì)對(duì)油井桿管偏磨的影響 油井偏磨是任何抽油機(jī)井都必然發(fā)生的,但是現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況是隨著油井含水的上升,油井偏磨的情況逐漸加劇,因?yàn)槠?dǎo)致的桿斷、管漏等檢泵作業(yè)井次不斷上升9。其原因是,
32、當(dāng)油井產(chǎn)出液含水大于74.02%時(shí)產(chǎn)出液換相,由油包水型轉(zhuǎn)換為水包油型。管、桿表面失去了原油的保護(hù)作用,產(chǎn)出水直接接觸金屬,腐蝕速度增加。摩擦的潤(rùn)滑劑由原油變?yōu)楫a(chǎn)出水,由于失去原油的潤(rùn)滑作用,桿管間的摩擦系數(shù)隨著油井含水升高而增大,尤其當(dāng)含水大于90%時(shí)摩擦系數(shù)提高到低含水時(shí)的6倍,摩擦力也增大到6倍,從而造成油管內(nèi)壁和抽油桿磨損速度加快,磨損嚴(yán)重。由于井液高含水、高礦化度和含砂的影響,在管桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí),必然對(duì)管桿的偏磨產(chǎn)生貢獻(xiàn),加劇管桿的磨損,井液對(duì)管桿的腐蝕機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面10:(1)電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕是井下管桿腐蝕的重要形式之一。一般而言,只要存在陰極、陽極、電解質(zhì)和導(dǎo)體這
33、四個(gè)要素就能構(gòu)成一個(gè)完整的腐蝕電池,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。井下管柱的主要成分是碳鋼,本身就是良好的導(dǎo)體。同時(shí)管柱基本處于油水之中,高含水采出液是良好的電解質(zhì),這一切都為電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生提供了必要的條件。碳鋼浸在水中后,鐵素體和滲碳體因電位差而形成正負(fù)極,從而在碳鋼表面形成成千上萬個(gè)微電池,作為陽極的純鐵轉(zhuǎn)化為鐵離子進(jìn)入溶液,從而形成了腐蝕。(2)微生物的腐蝕。微生物的腐蝕主要包括srb腐蝕和鐵細(xì)菌與腐生菌的腐蝕。srb是一種嚴(yán)格厭氧的細(xì)菌,能夠還原硫酸鹽,生成s2-離子。s2-離子能和水中溶解的fe2+離子反應(yīng),生成fes和fe(oh)2等腐蝕產(chǎn)物。鐵細(xì)菌和厭氧菌能將低價(jià)鐵氧化為高價(jià)鐵離子生成fe(
34、oh)3等腐蝕產(chǎn)物。(3)溶解氣的腐蝕。氧氣、二氧化碳和硫化氫溶解在水中后,會(huì)大大增強(qiáng)管柱的腐蝕速度。這是因?yàn)槿芙庋醪粌H能起去極劑的作用,而且在ph值大于4時(shí),還能將亞鐵離子氧化成鐵離子,加快反應(yīng)速度。h2s主要是srb腐蝕的副產(chǎn)物,h2s腐蝕過程中,陰極上的某些氫離子會(huì)進(jìn)入鋼鐵內(nèi)部,從而導(dǎo)致低強(qiáng)度鋼的氫腐蝕和高強(qiáng)度鋼的氫脆。(4)垢下腐蝕。井下管柱,油井也發(fā)現(xiàn)了結(jié)垢現(xiàn)象, 尤其是水井管柱在生產(chǎn)過程中會(huì)生成大量的水垢。如果水中存在較多的cl-離子,則在垢的下面,會(huì)形成一個(gè)貧氧區(qū),而且垢下溶液往往是fecl2的飽和溶液,因而會(huì)在點(diǎn)蝕孔的周圍表面產(chǎn)生陰極反應(yīng),使小孔周圍不僅受陰極保護(hù),而且ph值越
35、高,點(diǎn)蝕越深,陰極保護(hù)區(qū)也越寬。ph值的升高使小孔上部的沉淀越來越多,沉淀物進(jìn)一步堵塞了小孔的通道,使fecl2被濃縮其中,隔絕了氧氣,因而進(jìn)一步加速了腐蝕。井下管桿的腐蝕往往是上述幾種腐蝕綜合作用的結(jié)果,綜合腐蝕的效果要遠(yuǎn)強(qiáng)于單項(xiàng)腐蝕。此外,管桿偏磨產(chǎn)生熱能,使鐵分子活化,而產(chǎn)出液具有腐蝕性,使得偏磨處優(yōu)先被腐蝕,從而使破損處腐蝕速度加快,偏磨表面變的更加粗糙,更加劇了偏磨的程度。3.4 生產(chǎn)參數(shù)對(duì)油井桿管偏磨的影響(1)沖程沖次的影響 沖程短沖次快時(shí)抽油桿與油管相對(duì)摩擦部位的面積較小,摩擦的次數(shù)增多,磨損較快;沖程長(zhǎng)沖次慢時(shí),抽油桿與油管摩擦部位的面積相對(duì)較大,摩擦次數(shù)減少,磨損較慢,管桿
36、使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。因此,部分井為了提液高沖次生產(chǎn)是造成油井桿管偏磨的原因11。(2)泵徑大小與油井偏磨的關(guān)系 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,不同泵徑下柱塞與泵筒的摩擦力。泵徑越大,柱塞與泵筒之間的摩擦力越大。另外液體流經(jīng)游動(dòng)閥的阻力與泵徑關(guān)系較大,泵徑越大,流經(jīng)游動(dòng)閥的液體流量系數(shù)明顯增大,造成液體流經(jīng)游動(dòng)閥時(shí)的過流阻力增大。因此,對(duì)于泵徑大的油井,中和點(diǎn)上移,下部抽油桿承壓發(fā)生彎曲變形的可能性增大,桿管磨損的影響就大。(3)沉沒度對(duì)桿管偏磨的影響 上沖程時(shí),在沉沒壓力和柱塞抽吸作用下,泵游動(dòng)閥關(guān)閉,固定閥打開,泵吸入液體,當(dāng)沉沒度過大時(shí),沉沒壓力增大,泵內(nèi)的吸入壓力也增大,于是會(huì)使抽油桿受到一個(gè)向上的頂
37、力為: (3-4)式中: p1在吸入壓力pi作用下,在柱塞上產(chǎn)生的載荷壓力; p泵柱塞面積; ps沉沒壓力; pi液流通過泵入口設(shè)備產(chǎn)生的壓力降。 式ps =qgh,代入(公式2-4),得 (3-5)式中: 抽吸液體密度, g 重力加速度。 由(3-5)可見,pi隨沉沒度h增大而增大;若忽略pi產(chǎn)生的阻力,則(3-4)可化簡(jiǎn)為p1=(qgh) fp,將參數(shù)=860kg/m3,沉沒度分別取10m,300m代入(3-5),用538mm的泵計(jì)算可得,pi分別95n為和2866n。由此可知,在沉沒度h增大時(shí),p1增加幅度很大。由于桿柱綜合重力與受到的拉力相平衡,沉沒度增加的附加頂力會(huì)導(dǎo)致抽油桿受壓而彎
38、曲,造成桿、管偏磨加劇。下沖程時(shí),固定閥關(guān)閉,因此沉沒度對(duì)桿彎曲沒有什么影響,但由于固定閥關(guān)閉,此時(shí)沉沒度對(duì)油管下部產(chǎn)生向上頂力。 (3-6)式中: fi油管截面積 d 油管外徑。 由(3-6)可知,當(dāng)h增大時(shí),油管下部受到向上的頂力p2增大,當(dāng)h從10m增加到300m時(shí),若用538mm的泵,內(nèi)徑562mm的油管,p2由254.3n增加到7629.5n。力p2對(duì)長(zhǎng)徑比很大的油管來說,足以使油管產(chǎn)生彎曲。實(shí)際生產(chǎn)中,在沉沒度較高時(shí),無論上沖程、下沖程均會(huì)加劇桿管的偏磨。 由此,可以看出油井工作制度是否合理對(duì)桿管偏磨也有影響。工作參數(shù)不合理,造成泵充滿程度過低,下沖程抽油桿震動(dòng)加大,造成液擊力增大
39、,特別是高含水低沉沒度油井,最易形成高液擊力,而對(duì)于低含水低沉沒度油井由于溶解氣含量較高,生產(chǎn)中由于氣體的緩沖作用,下沖程抽油桿震動(dòng)不大,因此液擊力一般不大。高液擊力易造成抽油桿彎曲,從而形成桿管偏磨。同時(shí)油井抽油泵的直徑越大,沖次越高,抽油桿的震動(dòng)越厲害,也越容易造成桿管偏磨。采油廠由于受產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益等因素的制約,高含水油井一般采取大泵、高參數(shù)生產(chǎn),客觀上加劇了管桿偏磨的程度。 第4章 歡喜嶺采油廠抽油機(jī)井防偏磨措施研究通過對(duì)抽油井的偏磨機(jī)理的研究,確定了影響抽油機(jī)井桿管偏磨的主要因下面將重點(diǎn)介紹目前在歡喜嶺采油廠使用的各種防偏磨工藝。如圖4-1所示,此圖是歡喜嶺采油廠防偏磨設(shè)計(jì)的流程圖,
40、通過采油作業(yè)區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)跟蹤,記錄油井的偏磨情況,并將信息及時(shí)反饋給工藝研究所,工藝研究所制定防偏磨設(shè)計(jì),采油作業(yè)區(qū)的作業(yè)監(jiān)督負(fù)責(zé)監(jiān)督防偏磨設(shè)計(jì)的執(zhí)行情況。 圖4-1 抽油機(jī)井防偏磨設(shè)計(jì)流程圖4.1 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨技術(shù) 4.1.1 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨的防偏磨機(jī)理 如圖4-2所示,耐磨內(nèi)襯油管是以聚乙烯為母料加上耐磨材料配比制造厚約 4mm復(fù)合管,通過設(shè)備復(fù)合內(nèi)襯于油管中,對(duì)油管端部進(jìn)行處理,使之密封且摩擦系數(shù)小,對(duì)桿管起保護(hù)作用,具有耐磨性,同時(shí)耐腐蝕、抑制結(jié)蠟、防結(jié)垢12。 4.1.2 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨的試驗(yàn)情況 2008年開始?xì)g喜嶺油田實(shí)施內(nèi)襯油管防偏磨的試驗(yàn),取得較好效果:如:前6
41、30-h1527井,該井是一口偏磨嚴(yán)重油井。該井泵掛2650m,日產(chǎn)液19方,日產(chǎn)油6.2噸,由于該井在14502500m井段偏磨嚴(yán)重導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生桿斷、管漏而作業(yè),平均檢泵周期僅為76天。雖采取了多種防偏磨措施,但效果非常不好。2008年2月27日在該井偏磨嚴(yán)重的14502500m井段采用油管內(nèi)襯防腐耐磨管進(jìn)行防偏磨,該井生產(chǎn)正常累計(jì)425天,日產(chǎn)液14方,日產(chǎn)油4.2噸;2009年4月26泵漏作業(yè)檢泵周期延長(zhǎng)了352天。 圖4-2 耐磨內(nèi)襯油管實(shí)物圖 4.1.3 耐磨內(nèi)襯油管在歡喜嶺采油廠的使用情況由于耐磨內(nèi)襯油管成本較高,在試驗(yàn)成功后,只在一些重點(diǎn)區(qū)塊的傾斜度比較大的重點(diǎn)井上優(yōu)先安排使用,
42、截止到目前,已經(jīng)累計(jì)使用了84井次,取得了非常好的效果,平均單井延長(zhǎng)檢泵周期216天。 4.1.4 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨技術(shù)下步研究方向 耐磨內(nèi)襯油管防偏磨技術(shù)的使用效果非常好,作業(yè)井所有起出的抽油桿在安裝內(nèi)襯油管部位附近偏磨明顯減輕,但還存在兩個(gè)問題,一是耐磨內(nèi)襯油管的內(nèi)襯材料與油管管壁結(jié)合不是很牢固,經(jīng)過油、熱作用后,存在剝離現(xiàn)象,二是制作成本偏高,不利于大面積推廣,下一步重點(diǎn)研究增強(qiáng)該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)適用性和增內(nèi)襯材料與管壁的結(jié)合工藝問題。4.2 注塑桿防偏磨技術(shù) 4.2.1 注塑桿防偏磨的防偏磨機(jī)理 如圖4-3所示,注塑尼龍扶正抽油桿是在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)上研制的新一代產(chǎn)品,其最大特點(diǎn)是將尼龍
43、體緊緊地注塑到抽油桿體上(一般在桿兩頭5080cm)處各注一個(gè)),既能防止接箍偏磨,又能防止桿體的偏磨12。其扶正體采用增強(qiáng)龍為原料,一次注射成型,外部結(jié)構(gòu)呈流線型,且有4條凹槽作為油流通道,流動(dòng)面積大,油流阻力小,有良好的抗拉、拉壓、耐磨、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理,不論在定向斜井中還是自然斜井中,均能起到扶正防偏磨作用。圖4-3 注塑桿實(shí)物圖 4.2.2 注塑桿防偏磨實(shí)驗(yàn)情況 2009年對(duì)偏磨嚴(yán)重井前33-59下注塑桿進(jìn)行防治偏磨,該井泵掛2200m,日產(chǎn)液5.7噸,日產(chǎn)油3.3噸,含水42%,該井在1725m是拐點(diǎn),1725m2200m 屬于井斜段位,同時(shí)該井段也是撓曲井段,如
44、圖4-4所示,導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生管漏,桿斷檢泵,平均檢泵周期120天,2009年2月17日對(duì)此井泵上直接下70根注塑桿,目前已正常生產(chǎn)197天,延長(zhǎng)檢泵周期77天。 圖4-4 前33-59偏磨圖片和井眼軌跡 4.2.3 注塑桿防偏磨在歡喜嶺采油廠的使用情況 注塑桿從2009年開始在歡喜嶺油田試驗(yàn)使用,目前已經(jīng)是一種普遍應(yīng)用的防偏磨技術(shù),從沈陽油田工藝研究所得到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,截止到目前,已經(jīng)累計(jì)使用注塑至987320m,實(shí)施措施井1037井次,平均檢泵周期延長(zhǎng)126天。 4.2.4 注塑桿防偏磨技術(shù)下步研究方向注塑桿在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中,存在冬季脆性較大的問題,在油井下桿過程中,與油管發(fā)生磕碰時(shí),注塑體容易
45、發(fā)生損壞。在下一步的工作中,需要對(duì)注塑體的材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn),使之在低溫下性狀不會(huì)變差。4.3 扶正器防偏磨技術(shù) 扶正器防偏磨技術(shù)是油田采油現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最早、最廣泛的抽油機(jī)井防偏磨技術(shù)。目前應(yīng)用較多的扶正器主要有滾輪式扶正器、尼龍扶正器、滾珠式扶正器以及由上述基本扶正器結(jié)構(gòu)演化來的其它形式的扶正器,但是其基本的防偏磨原理都是一樣的,都是基于抽油桿保護(hù)的作用13。 4.3.1 扶正器防偏磨的防偏磨機(jī)理 (1)通過縮小扶正器與油管之間的間隙,對(duì)抽油桿柱實(shí)現(xiàn)鉸接約束,防止抽油桿柱產(chǎn)生失穩(wěn)性彎曲,從而避免了抽油桿柱產(chǎn)生偏磨。 (2)改善抽油桿柱與油管之間的摩擦形式,通過在扶正器上安裝滾輪或是滾珠,實(shí)現(xiàn)桿管之間由
46、滑動(dòng)摩擦向滾動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)換,減小了桿管間的摩擦系數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)桿管的保護(hù)。 (3)采用一些低成本的耐磨材料如聚四氟等,在改善抽油桿柱失穩(wěn)性的同時(shí),以犧牲扶正器上耐磨材料的方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)油管和抽油桿柱的保護(hù)。 4.3.2 關(guān)于扶正器的安裝間距 關(guān)于抽油桿扶正器的安裝,各種有關(guān)文獻(xiàn)給出了許多的計(jì)算方法。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中卻很少應(yīng)用,其主要原因在于:一是各種計(jì)算方法之間計(jì)算出的結(jié)果相差太大。例如在王天昭(中原油田)等人的計(jì)算結(jié)果中一口2100m泵掛的斜井中扶正器的安裝間距為7.110.6m,該井一共要安裝252個(gè)扶正器;而在夏麒彪(西南石油學(xué)院)等人的計(jì)算結(jié)果扶正器的安裝間距則為1.5m。二是優(yōu)化出來的結(jié)果
47、不具備采油現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用條件。在采油現(xiàn)場(chǎng)不可能按照計(jì)算結(jié)果采用大量的抽油桿短接下泵生產(chǎn)。三是這些扶正器安裝計(jì)算公式在推導(dǎo)過程中是把抽油桿柱作為一根連續(xù)的鋼性桿來處理的,而沒有考慮抽油桿的接箍問題,而實(shí)際情況恰恰是抽油桿的接箍的磨損導(dǎo)。 4.3.3 扶正器防偏磨技術(shù)的局限性 (1)扶正器防偏磨技術(shù)盡管對(duì)油管內(nèi)的抽油桿柱實(shí)施了約束,但是沒有從根本上改變抽油桿柱的受力情況,下行程中抽油桿柱受到的阻力依然存在,其結(jié)果是導(dǎo)致抽油桿柱彎曲部位上移。 (2)各種類型的扶正器都是以減小抽油桿與油管之間的間隙來實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油桿柱的約束的,間隙過小或扶正器安裝過多都會(huì)造成在扶正器部位油流通道過小,形成活塞效應(yīng),增加抽油桿
48、柱的下行阻力,加劇油井的偏磨情況;同時(shí)也會(huì)給油井熱洗(熱水或熱油)帶來一定負(fù)面影響,比如由于流道過小造成排蠟不徹底等。 (3)目前使用的滾珠和滾輪式防偏磨器,在現(xiàn)場(chǎng)使用過程中都存在滾珠或滾輪落井的情況,同時(shí)由于長(zhǎng)時(shí)間的磨損,該種類型的偏磨器對(duì)油管傷害比較大,常常會(huì)在油管上滑出溝槽,導(dǎo)致管漏檢泵作業(yè)。4.4 雙向保護(hù)接箍防偏磨技術(shù) 4.4.1 雙向保護(hù)接箍技術(shù)的防偏磨機(jī)理 雙向保護(hù)接箍防偏磨技術(shù)是近年新興的一種防偏磨技術(shù),其原理就是針對(duì)油井偏磨主要就是抽油桿接箍的偏磨的情況,采用新型的耐磨材料加工制作抽油桿接箍,利用雙向保護(hù)接箍的耐磨特性實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油桿柱的保護(hù)作用14。 4.4.2 雙向保護(hù)接箍的
49、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況 歡喜嶺油田是從2005年開始進(jìn)行雙向保護(hù)接箍的應(yīng)用試驗(yàn),到2009年底(2010年停用)共計(jì)在125口井上安裝應(yīng)用雙向保護(hù)接箍136井次,累計(jì)延長(zhǎng)檢泵周期10230天,平均單井延長(zhǎng)檢泵周期75天;安裝雙向保護(hù)接箍以后發(fā)生作業(yè)施工74井次,其中有30井次的作業(yè)內(nèi)容與偏磨無關(guān),其余可對(duì)比的72口井檢泵周期由安裝雙向保護(hù)接箍前的138天延長(zhǎng)到使用后的284天,檢泵周期對(duì)比延長(zhǎng)146天。 4.4.3 雙向保護(hù)接箍技術(shù)的技術(shù)不足 雙向保護(hù)接箍防偏磨技術(shù)在對(duì)抽油桿實(shí)現(xiàn)了有效的保護(hù),但是該技術(shù)沒有改變井下抽油桿柱的受力情況,抽油桿柱彎曲變形依然存在,抽油桿與油管必然發(fā)生磨損,由于抽油桿接箍具有
50、很強(qiáng)的耐磨性,必然導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的油管被磨漏。從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的情況也證實(shí)了這一推斷。隨著雙向保護(hù)接箍使用時(shí)間的延長(zhǎng),在檢泵作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)原來抽油桿偏摩部位對(duì)應(yīng)的油管內(nèi)壁有嚴(yán)重的摩擦劃痕,個(gè)別油管已經(jīng)出現(xiàn)管壁摩漏的情況,因此從某種程度上講,雙向保護(hù)接箍防偏磨技術(shù)是以犧牲油管為代價(jià)的,隨著時(shí)間的推移偏摩的主要表現(xiàn)會(huì)由桿斷作業(yè)表現(xiàn)為管漏作業(yè)。因此這一技術(shù)的應(yīng)用需要考慮與油管的內(nèi)襯里技術(shù)相結(jié)合,這樣才能保證其使用效果。致抽油桿的失效。從現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用情況來看,計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)不如根據(jù)采油現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)跟蹤情況安裝扶正器更具實(shí)效性。 4.4.4 應(yīng)用實(shí)例前26-53井,44*2000m,日產(chǎn)液7噸,含水63%。該井受抽油桿柱撓曲變形和井斜(9801250m,斜度變化 0.7321.52 度)共同作用,導(dǎo)致抽油桿及油管磨損嚴(yán)重,如圖4-5所示。使用雙向保護(hù)接箍后,生產(chǎn)周期由原來93天延長(zhǎng)到523天,延長(zhǎng)430天。后該井管漏作業(yè)后發(fā)現(xiàn)該井與雙向保護(hù)接箍對(duì)應(yīng)的油管出現(xiàn)嚴(yán)重磨損現(xiàn)象。如圖 4-5所示。 圖4-5 前24-53井雙向保護(hù)接箍對(duì)應(yīng)油管照片4.5 插入式緩沖器防偏磨技術(shù) 4.5.1 插入式緩沖器防偏
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