造成油管偏磨的主要原因
抽油机井杆管偏磨成因分析及综合治理
抽油机井杆管偏磨成因分析及综合治理近年来,全国各大油田的抽油机井表现出来的偏磨现象越来越普遍,偏磨井数越来越多。
直井、斜井均存在偏磨现象。
偏磨危害形式呈现多样化。
造成油井维护工作量大大增加,大量杆管材料报废,增加了生产成本。
因此,归纳、分析、总结杆管偏磨的成因,研究综合治理偏磨的工艺技术,成为控制油田生产成本、实现降本增效的有效途径。
1、抽油机井杆管偏磨的主要危害抽油机井杆管偏磨的主要危害有以下三方面:第一,偏磨会致使抽油杆接箍的磨损,严重时造成抽油杆断脱。
若偏磨部位在抽油杆本体上,严重时会造成杆断。
第二,偏磨会致使油管以及油管丝扣的磨损,严重时,造成油管的漏失。
第三,偏磨会致使抽油杆断脱以及油管漏失双重因素导致的油井停产。
2、抽油机井杆管偏磨成因分析(1)井斜引起偏磨。
纵向上看,井筒在一定深度会出现弯曲、旋扭现象。
油管在自身重力的作用下自然下垂,但是受到井筒因素的干扰后,会产生弯曲以及旋扭。
因此,抽油杆在自身重力的作用下,必然会与油管发生接触。
在油井的生产过程中,由于抽油杆与油管之间会发生相对的运动,因此,在抽油杆与油杆接触的地方会出现摩擦。
引起井斜出现的主要原因分别为:自然井斜:在钻井过程中,钻头与井口的同心度随着钻井深度而发生改变,在深度越深的地方,同心度越差,因而产生井斜角。
人工井斜:受到油田开发技术的不断进步以及实际生产的需要,出现了越来越多的人工定向斜井。
客观上为偏磨的产生创造了更多的客观条件。
地层蠕变:随着油井生产时间延长,地层蠕变机地壳运动,使得井况进一步恶化,套管变形弯曲,形成“拐点”,引起偏磨现象的出现。
(2)杆管配合使用不当造成偏磨。
抽油杆的尺寸如果与油管的尺寸配合过小,势必会增大两者之间发生相互摩擦的概率,从而导致杆管偏磨现象的出现。
特别是在造斜点的附近,由于抽油杆的弯曲度相对较大,更加容易与油管发生接触,产生偏磨。
(3)产出液的影响。
随着油田开发进入中后期,油井的产出液含水越来越高。
抽油机井杆管偏磨主要原因及防治措施分析
抽油机井杆管偏磨主要原因及防治措施分析摘要:在石油开发的过程之中,抽油机正常工作的时候,抽油杆和油管等部位都会有相对的移动,移动就会产生摩擦,长时间的摩擦非常容易让杆管发生故障,一些杆管因此损坏,还有一些比较严重的直接断脱,上述这些情况都称之为偏磨,发生偏磨故障的时候抽油机将无法进行正常工作,需要停止工作,找到问题的原因并进行修复,这在很大的程度上影响了工作效率。
本文分析了抽油机井杆管磨损的主要原因,并提出合理防治对策,对于提高油田开发效益和采收率具有指导作用。
关键词:抽油机井杆管偏磨;主要原因;防治措施引言随着油田的不断开发,尤其是长期采用注水开发,而且大量实施增产增效措施,目前,油井生产面临着高含水、高矿化度、高含砂的严峻形势。
由于杆管偏磨造成管漏、断脱的情况频繁发生,杆管偏磨已成为油井检泵作业的主要原因之一,因此,加大杆管偏磨预防和治理,延长油井检泵周期,减少油井作业成本,已成为开发管理面临的一个重要课题。
1抽油机井杆管偏磨的主要原因1.1工作原理导致偏磨的出现抽油机井在上冲程工作中,液柱载荷会从油管中转移到抽油杆上,在中和点及以下的这段油管中,在卸载的过程中,就会产生弹性收缩,进而发生螺旋弯曲,因此在上冲程过程中,抽油杆和油管之间就会产生摩擦,甚至发生偏磨损伤。
这种接触摩擦如果不能很好的进行控制,容易导致抽油机光杆载荷的增加,甚至会出现剧烈的震荡,这种横向压力的加入,导致油管在上行时,摩擦阻力急剧增大,还会增加管杆偏磨损伤。
抽油机在进行下冲程运行时,液柱载荷会从抽油杆上转移到油管上,此时完成上述动作后,抽油杆就会进行卸载,进而出现弹性收缩,直接导致螺旋弯曲的问题发生。
构件在此基础上还会继续下行,柱塞和泵筒之间就会出现磨擦阻力,此外,液流在通过柱塞时,也会产生阻力导致摩擦严重。
对于这部分阻力而言,要比下部杆柱的载荷大很多,因此,在抽油杆柱的下部,很容易发生失稳弯曲,可见,两者之间存在的摩擦是不可避免的,是由其设计结构,运行原理所决定的。
抽油杆偏磨的原因分析及治理对策
时产 出液换相 , 由油包 水转换为 水包油 型 。 此时产 出水直 接接触 杆管表 面 , 油管 内壁 和抽 油杆 的摩 擦 由于失 去 了原 油的 润滑作 用 , 导 致磨 损速 度 加快 。 2 、 腐 蚀 因素 的影 响
小; 冲次 越高 , 偏磨 频率 就越 高 , 磨 损 时的相 对运 动速 度就 越大 。 因此 , 短冲程、 快 冲次参 数会 加剧 杆管 的磨损 。 且 当悬点 的运 动频 率和抽 油杆柱 的 自振 动频率
工 业 技术
C hi n a S Ci en ce a n d Te ch no l o g y R e v i e w
●I
抽 油 杆 偏 磨 的原 因分 析 及 治 理 对 策
刘 辉
( 中国石 化胜 利油 田有 限 公司现 河 采油 厂地 质研 究所 ) [ 摘 要] 现河 采油 厂经 多年 开 发 , 与其 他 油 田一样 , 随着 开 发时 间的 延 长 , 油井 抽 油杆 偏磨 问题 越 来越 严 重 。 本 文从 含水 、 腐蚀、 井身 等方 面分 析偏 磨 原 因 并 提 出针对 性治 理措 施 。 [ 关键词 】 偏磨 ; 偏 磨 防治 中 图分 类号 : T E 9 3 3 . 2 文 献标 识码 : A 文 章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 3 ) 1 l 一 0 0 0 1 — 0 l
相 同或 成整 数倍 时 , 就 会产 生共 振 , 使 振幅变 大 , 偏 磨会 更严 重 。 在多级 组合 中 , 细杆 比例 越大 , 抽油杆 发生“ 失稳 越严 重 , 加之交变 载荷 的 影响 , 抽 油杆易 疲劳 , 因此 , 底 部抽油 杆 出现偏磨 、 断脱 事故较 多 。 具 体来 看同一 深度, 三 级组合 比二 级组合 “ 失稳 严 重 泵 的 间隙越小 , 活塞 与泵筒 的摩 擦力越
抽油井杆管偏磨分析与治理(1)
抽油井杆管偏磨分析与治理(1)【摘要】对抽油井杆管偏磨原因进行了分析,提出开展防偏磨成型工艺研究及应用液力采油工艺技术等解决对策。
【关键词】采油设备杆管偏磨治理措施前言油田高含水期开发,致使抽油生产中杆管偏磨问题非常突出。
动液面的下降,抽油负荷的增大,抽油杆注、管柱的受力状况发生了较大的变化,下部抽油杆柱、管柱失稳弯曲造成偏磨。
含水的升高,润滑状况恶化,抽汲介质的腐蚀,砂、聚合物结晶等磨粒的增加,也进一步加剧了抽油井偏磨。
斜井、定向井偏磨问题更加突出。
一、偏磨原因与分析抽油机井杆管偏磨主要有三个方面的原因造成,一是井斜造成油管弯曲而导致杆管偏磨。
二是抽油杆柱在较大的轴向压力作用下导致杆管弯曲所造成偏磨。
三是产出液的腐蚀性介质加剧了偏磨。
具体来说:(一)井斜人为井斜。
随着油田开发和钻井技术的不断发展,斜井、定向井越来越多。
在造斜点附近,油管受井眼轨迹的影响产生弯曲。
若抽油泵在造斜点以下,造斜点处抽油杆与油管必然产生摩擦,导致杆管磨损。
自然井斜。
在钻井过程中,随着钻井深度的增加,钻头与井口的同心度出现偏差,井筒出现自然井斜,由此造成杆管磨损。
地层蠕变。
开发地层段在地下高温、高压和地面注水的影响下,这种地层发生蠕变,形成对套管的挤压作用。
这种压力在2000m以下井段中可达到190mpa以上,远远超过上覆地层岩石的压力,使原来较直的井眼轨迹发生变形成而弯曲。
另外,疏松砂层,油藏地区出砂严重,引起地应力和局部变化所产生的挤压力,也会使井眼轨迹发生变形,从而造成油管弯曲变形,在采油过程中导致杆管偏磨。
(二)杆管弯曲底部抽油杆弯曲。
抽油杆弯曲产生于下冲程,期间,抽油杆主要受两个方面的作用力,一是自身在液体中向下的重力,再就是活塞下冲程时受到向上的阻力。
阻力随着活塞直径、抽油杆在油管内的各种摩擦阻力、抽油泵冲次以及液体运动速度的变大而加大。
两个方向的力的平衡点,即中性点,在中性点以上抽油杆呈拉伸状态,中性点以下的抽油杆受压而弯曲,使抽油杆与油管发生偏磨。
浅谈抽油机井杆管偏磨原因及防治
可 以看 出 , 在抽 油杆 一定 的情 况下 , 主要 与油井
随 着油 田聚合 物 驱 开采 的不 断深 入 , 管 杆偏 磨 事故 也不 断 增 加 。究 其原 因 ,主要 是 由于 聚合物 驱 采 出液粘 度 增加 ,导 致泵 柱 塞 与衬 套 之 间 的摩擦 阻 力 及 过游 动 凡尔 的 阻力 增 加 , 从 而造 成偏 磨 事故 几 率增大。 造 成 杆 管 偏磨 的 原 因 主要 有 含 水 率 、 油 井 生 产
1 油 田 现 状
弯曲变形的程度和接触频率 , 从而加剧了杆管的偏 磨。
当抽油 机下 冲程 时 , 抽油 杆柱 在做变 速运动 , 因
而产生 抽油 杆 的惯性 力 , 同时 , 由于抽油 杆的变速 运 动 和交 变载 荷 的影 响 , 又 引起抽 油杆 的弹 性振动 , 在 相 同的泵 挂 下 , 生 产参 数 越 大 , 特别 是 冲次越 大 , 惯 性 力越 大 , 对 抽油 杆稳 定 的影 响也就 越大 。 由抽 油 杆受 的振 动载 荷 P振动公 式 :
油 杆柱 的轴 向分 布 力 , 即 降 低 了杆 管产 生偏 磨 的临 界轴 向压 力 , 杆管 易产 生偏磨 。 2 . 3 杆、 管材 质 、 腐蚀 影 响 由于油 井 含水 上 升 , 井 筒 内液 体 由油包 水 型转
换为 水 包油 型 , 管、 杆 表 面 失 去 了原 油 的润 滑作 用 ,
在 有 杆 抽油 机 的所 有 部 件 中 , 抽 油 杆是 整个 系
滞后 于驴 头 的运行 速度 , 特 别是 采取 高冲次 , 将 加剧
统 的薄弱 环 节 。 一 旦 它在 工 作 中 出现断 脱 故障 , 将迫 使油 井停 产 , 进行 维 修 。根 据有 关 文献 的 统计结 果 , 大庆 油 田抽 油机 平均 每 年 因抽 油杆 断脱 故 障进 行修 井检 泵 的井 次 占修 井 检泵 总 次数 的 1 2 以上 。
抽油杆偏磨的原因分析及治理对策
抽油杆偏磨的原因分析及治理对策[摘要]现河采油厂经多年开发,与其他油田一样,随着开发时间的延长,油井抽油杆偏磨问题越来越严重。
本文从含水、腐蚀、井身等方面分析偏磨原因,并提出针对性治理措施。
[关键词]偏磨;偏磨防治中图分类号:te933.2 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)11-0001-01一、偏磨原因分析现河采油厂稀油地区油井抽油杆偏磨的主要原因如下。
1、综合含水的影响随着开发时间的延长,产出液综合含水率不断上升,偏磨井逐年增加。
2009年到2011年偏磨井数增加了170口,具体一口油井来说,当产出液含水大于74%时产出液换相,由油包水转换为水包油型。
此时产出水直接接触杆管表面,油管内壁和抽油杆的摩擦由于失去了原油的润滑作用,导致磨损速度加快。
2、腐蚀因素的影响随着含水的升高,产出水直接与管杆表面接触,因产出水中含有h+、s2-、co32-,等腐蚀性离子和细菌产物。
因此腐蚀性磨损必然会发生。
腐蚀条件下的磨损比单纯的机械磨损更为严重。
现河庄油田产出液具有矿化度较高、腐蚀速率高的特点,其中矿化度为30196mg/l,,cl-含量17831mg/l,so42-含量27.8mg/l,hco3-含量740.8mg/l,ph值呈弱酸性,腐蚀速率在0.51mm/a。
杆管腐蚀明显的单元主要有河10、河68、河146等断块。
现河采油厂偏磨油井采出液矿化度含量在30000mg/l的以上186口,占总偏磨井数的48%;矿化度含量超过40000mg/l的81口,占21%。
3、井身结构及杆管失稳因素(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。
统计2009年出现偏磨情况的389口井中,斜井103口,侧钻井45口,直井233口。
斜井中泵挂处于造斜点以下,即管杆处于斜井段的43口井,占总偏磨井数的11%。
油田抽油井杆管偏磨原因分析
针对上面不同的杆管偏磨原因, 主要采取以下治理对策来达到防止偏磨的
目的 。 3 . 1加 装抽 油杆扶 正器 , 优 化扶 正器 个数 及位置
2 0 1 2 年5 6 I I 1 I n 泵井杆 管偏 磨 问题 共 发生3 口井 , 本次作 业均使 用 了超强杆 , 并优 化 了扶正 器个数 及位 置 , 避免 杆管 直接摩 擦 。 同时, 加 装卡箍 式扶 正器 , 增 加扶 正点 , 减少 抽油 杆与 油管 摩擦 几率 , 现场应 用效 果较 好 。
大 庆某 区块属 低渗 透油 田 , 到 目前为 止 已开 发4 1 年, 抽油 机井 油管在 井 下
2 . 6产 液量 影响
长时 间工作造 成油 管及抽 油杆偏磨 严重 , 杆 断脱、 管漏井增 多 , 这两项 已 占检 泵 井 总 数 的近3 8 %。 在2 0 1 2 年 检泵 井 中 , 杆 断脱 井5 o 井次, 占检泵 井总 数 的2 6 . 5 %, 其 中杆 断脱检泵 井 中发现偏 磨井 为1 8 井次 , 占杆 断脱检 泵井数 的3 8 . 0 %; 管
漏井1 6 井次, 占检泵井总数的1 1 . 7 %, 其中管漏检泵井发现偏磨井为8 井次, 占 管 漏检 泵井数 的5 0 . O %。 由此可 见 , 分 析研 究偏磨 规律及 发生 的原 因, 采取 有效
的防治措 施 , 对于减 少检 泵数量 , 延长 检泵周 期具有 重要意 义 杏 区油 田近三 年 检 泵井 中杆 断脱 和 管漏 井统 计 。 1 . 偏 磨井 的 特征 大庆 油 田抽 油机 井偏 磨现象 较严 重 , 主要 体现 在杆外 壁 、 管 内壁及抽 油 杆
科 学论 坛
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抽油机偏磨原因及治理措施
抽油机偏磨原因及治理措施抽油机偏磨是油田生产中十分常见的问题,由于不同工况下或者由于抽油杆弹性、曲度等多种因素的影响,都有可能导致抽油机偏磨。
本文将从抽油机偏磨的原因、常见表现以及治理措施等进行讲解。
1. 偏磨的原因1.1. 抽油杆拉伸造成的偏磨抽油杆的弹性和曲度是导致抽油机偏磨的主要原因之一。
由于抽油杆两端被固定,所以在运动过程中会产生弹性变形,同时由于地层的不均匀性,油管在运动过程中有时也会发生一些曲度变化,这就导致了抽油机在摩擦力的作用下发生偏磨。
1.2. 磨损导致的偏磨抽油杆的表面被磨损后会变得粗糙,此时在油管内部摩擦力的作用下,也容易引起抽油机的偏磨。
1.3. 设备不当如抽油杆支架安装不妥、抽油机轴承损坏、开口角度不对、自由度不足等,都可能导致抽油机偏磨。
当抽油机运动时,由于油管内外的摩擦力的作用,抽油杆盒就会偏磨,常见表现为抽油杆卡住难以得出, or 抽油杆弯曲。
2.2. 抽油机驱动轴承偏磨抽油机驱动轴承是抽油机移动时的支撑点,若该轴承发生偏磨,则会受到较大的摩擦力,从而导致抽油机运转困难且转速下降;抽油杆与地层的接触加剧,可能导致抽油杆磨损增加,并有可能压断抽油杆。
当油管表面或纵向边角部分磨损后,就容易引起抽油机在摩擦力的作用下发生偏磨。
油管的偏磨对油管产生的影响是比较大的,偏磨越大,摩擦阻力也越大,油管的使用寿命也越短,因此治理必须采取相应的措施。
3. 治理措施3.1. 抽油杆杆盒加油当抽油机偏磨的原因是由于抽油杆弹性变形或是地层曲度不均匀变化引起的时,可通过抽油杆盒加油的方式减少偏磨,这样可以在抽油机进入油管之前形成一层润滑层,降低摩擦。
3.2. 进行油管磨损检查当发现抽油机渐渐向一个方向发生偏磨时,我们必须深入油管检查,发现并清除油管里可能造成偏磨的任何不平整、畸形或磨损部位。
3.3. 更换轮托罗列磨损、严重磨损的轮托应排除,以免使新轮托因此受到影响和污染。
油井的抽油机是由许多组抽油杆组成的,若单根抽油杆的磨损非常严重,以至于不能再继续使用,那么就只能更换抽油杆。
偏磨和出砂的原因分析及对策
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多 。对 因砂导致的泵卡堵 、 活塞 断脱 的 10口失效井做 1
了统计 , 中 日产液量 <1m 的井 7 l 占 7 , 其 03 7E , 0 相关
中轴 向压力 , 抽油杆下行 过程 阻力增 大 , 弯 曲程度 增 杆 加 。目前 ,0 2 1口偏磨 严 重井 中 , 含水 在 9 以上 的油 O 井 占偏 磨总井 数 的 7 . % , 杆偏磨 现象 在这类 井上 76 管
江汉油 区七 十年代投入开发 , 目前 已进入 中高 含水
阶段 , 随着 出砂井数 的增多、 油井含水的升高及斜井数量
井 口的水平 位移越 大, 纵 向上看 , 从 井筒 呈弯 曲旋 转状 态, 井斜角和全 角变化 率越 大 , 曲现象 越严重 。2 0 扭 08
年井斜角≥2 度的油井有 3 0多 口, 0 5 泵所在位置最大井
之间的强化配套 暗减缓偏磨 的关键 。导致 油井 出砂 的原 因主要是地层压 力下降 , 生产压差增加 , 加剧 了地层 出砂 , 可 引进泡沫液冲砂 工艺技术开发研 制防砂工艺管柱及 配套工具解决这一实际问题 。 [ 关键词] 偏磨 ; 出砂 ; 泡沫液冲砂 ; 防砂 工艺管柱 ; 油井管理 [ 中图分类号] T 3 [ E 5 文献标识码] B [ 文章编号] 1o—3 1 (O 20一o 4—0 0 9 OX 2 1 )2 02 4
杨 延红
( I; 中SX 化江汉 油田分公 司江汉采油厂 , 湖北 潜江 4 3 2 ) 3 14 [ 摘 要] 偏磨导致杆管失效, 出砂 导致泵效是油井维护性作业的主要 原因。造成油井杆 管偏磨的主要 因素是 井斜 、 杆管失稳 弯曲变形 , 而高冲次、 大泵径、 高含 水等的影响进一 步加剧 了杆管偏磨程度 。在较低 冲次下 , 各种防偏磨技术
影响抽油井管杆偏磨的原因分析及治理措施
影响抽油井管杆偏磨的原因分析及治理措施1. 引言1.1 背景介绍抽油井是油田开发中常见的设备,使用抽油机将地下的原油抽送到地面。
而抽油井管杆作为连接地面和井底的重要部件,承受着巨大的工况压力和摩擦力。
在实际运行中,抽油井管杆常常出现偏磨现象,给井下作业带来了诸多问题。
抽油井管杆偏磨的背后隐藏着许多复杂的原因,包括润滑不足、井底砂粒对管杆的刮擦、井内腐蚀以及管杆过长等。
这些原因导致了管杆表面的磨损加剧,从而影响了抽油井的正常运行。
为了有效解决抽油井管杆偏磨问题,需要采取科学有效的治理措施。
提高润滑效果、使用抗磨涂层、加强管杆的检测和维护、优化管杆长度设计等方法都能在一定程度上减轻管杆偏磨的情况。
通过对影响抽油井管杆偏磨的原因进行分析和治理措施的研究,可以为抽油井的正常运行和维护提供重要的参考,也有助于提高油田开发的效率和生产水平。
【字数:239】1.2 问题提出抽油井管杆偏磨是油田生产过程中常见的问题,其严重影响着抽油井的正常运行。
管杆偏磨不仅会导致生产效率降低,还可能造成设备损坏,增加维护成本。
及时有效地控制管杆偏磨问题对于提高油田生产效率具有重要意义。
抽油井管杆偏磨的问题主要源于多种原因,包括润滑不足、井底砂粒对管杆的刮擦、井内腐蚀、管杆过长等因素。
这些原因相互作用,加剧了管杆的磨损程度,增加了管杆偏磨的风险。
针对这些原因进行深入分析并采取有效的治理措施显得尤为重要。
本文将从影响抽油井管杆偏磨的原因进行分析,结合润滑不足、井底砂粒刮擦、井内腐蚀和管杆过长等因素,探讨管杆偏磨问题的成因及其影响。
将提出相应的治理措施,包括提高润滑效果、使用抗磨涂层、加强管杆的检测和维护以及优化管杆长度设计等方法,以期降低管杆偏磨的风险,保障抽油井的正常运行。
1.3 研究意义抽油井是石油工业中至关重要的设备,管杆偏磨是抽油井在运行中常见的问题,会影响抽油效率并增加维护成本。
对影响抽油井管杆偏磨的原因进行深入分析并提出有效的治理措施具有重要的研究意义。
如何加强油井管杆偏磨原因及防治
如何加强油井管杆偏磨原因及防治发布时间:2022-09-20T03:09:46.659Z 来源:《工程管理前沿》2022年第10期作者:韩应一[导读] 近年来全世界资源处于非常紧张的状态下,石油资源更是各国争抢的焦点。
韩应一大庆油田第三采油厂第七作业区摘要:近年来全世界资源处于非常紧张的状态下,石油资源更是各国争抢的焦点。
在已有的油田中,石油开发都进入了关键时期。
在我国的油田开发中,利用有杆泵机械采油还占有很大的一部分,这部分井在采油过程中,普遍存在着杆管偏磨的问题,对这一问题需要采取合理的措施予以防治和治理,从而提高油井的采油效率。
本文分析了抽油井管杆偏磨产生的危害,并对抽油井管杆偏磨、腐蚀的机理进行了分析,并提出了具体的防治办法。
关键词:管杆偏磨防治措施重要性引言:管杆偏磨是大部分油田普遍存在的问题,特别是采用了注水、增产措施后,偏磨情况更是日趋严重,根据抽油机井管杆偏磨的一手资料,借助抽油杆受力分析结果,全面地分析抽油机井出现管杆偏磨的机理,提出切实可行的防治措施;对于减缓井下设备损坏,降低了检泵工作量和管杆更换成本,提高开发效益意义重大。
所以针对此问题,我们就加大研究的力度,从而较少或者避免发生油田偏磨的情况,从而有效的保证抽油杆的寿命,增加石油的开采量,促进油田采油目标的实现。
一、抽油杆与油管偏磨损伤机理:偏磨损伤的成因是抽油机与油管之间发生相对运动,相对运动在抽油杆与油管接触面产生的接触应力大于油管与抽油杆的表面接触疲劳程度,从而导致接触面的损耗,接触应力越大,油管与抽油杆的损耗越快。
损耗的直接结果是导致油管裂缝或抽油杆接箍或抽油杆脱落。
治理管杆偏磨损伤的核心是如何减小油管与抽油杆表面的接触应力,减缓管杆磨损的速度。
二、抽油杆偏磨特点1.通常在抽油井的偏磨井段抽油杆接箍位置会发生偏磨问题,但只存在较少的本体偏磨问题,在该位置偏磨严重的一般油管也会出现磨损故障;2.在泵挂深度距离加深的同时,偏磨井数所占比例也会相应增加;3.根据偏磨外观表现,油管通常为内壁形成一条与轴心平行的凹槽,严重时则出现磨穿;而抽油杆通常为本体或接箍的单侧出现磨平,严重时抽油杆的螺纹消失;4.在抽油杆偏磨问题较多的油井内其抽汲参数也相对较高;5.观察偏磨的深度距离状况,可以发现油管柱与抽油管柱的偏磨问题多发生在管柱及杆柱的中下位置,且通常在泵以上的800m范围以内;6.对于井液含水超过75%的油井,其出现杆、柱偏磨问题的概率通常都比较高,且随着井斜度及井深的加大,套管井段含有拐点的油井其偏磨问题会更为严重;7.根据沉没度分布规律,偏磨井大多为低沉没度油井。
孤岛油田抽油井杆管偏磨原因及治理措施
孤岛油田抽油井杆管偏磨原因及治理措施摘要:偏磨腐蚀而造成抽油井检泵作业的工作量非常大,严重地影响采油时率,进而影响原油生产。
通过对形成偏磨腐蚀的多种因素进行了较为系统的分析,并对防治措施进行总结和分析,为抽油井杆管偏磨的治理指出了方向。
关键词:油管抽油杆磨损腐蚀治理中图分类号:te34 文献标识码:a 文章编号:0引言胜利油田油井的约80%使用抽油机采油技术。
偏磨腐蚀而造成油井检泵作业的工作量约占全年抽油机井检泵作业工作量总和的50%,管、杆的使用寿命也因偏磨腐蚀而缩短了40%~60%。
因此探索应用新技术、新工艺减少偏磨腐蚀,是降低采油成本的有效措施之一。
1抽油机井管杆偏磨原因分析1.1井斜的影响自然井斜,从垂直来看,井筒是一条弯曲旋扭的线条,油井井深超过600m~800m一般会出现扭曲现象。
随着钻井技术的发展和油田开发需要,定向斜井不断增多。
地层蠕变造成套管变形,使井段出现弯曲变形,地层蠕变严重时会导致油井报废。
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。
1.2油井生产参数的影响在偏磨腐蚀的油井中,冲程短、冲次高时,偏磨的部位相对较小,偏磨次数频繁,磨损较严重,破坏力大。
许多抽油机井的冲程为≤3m,冲数为6次/min,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。
杆管偏磨原因分析及治理
√
√+√ 2008.12
√+√
√
2009.1
√+√
√
2009.3
√+√ 2009.2
二、杆管偏磨机理及影响因素分析
㈣、偏磨现象总结
3.对于直井,偏磨位置集中在中下部位。 直井的磨损部位集中在抽油杆中和点以下的部分,在杆下
行时受压产生弯曲,与油管内壁接触,同时部分供液不足井发 生液击,瞬间的冲击力加重了抽油杆的弯曲,导致杆管磨损, 这类井的治理主要采取下部加重的措施,强行下移中和点,减 少受压部分杆长,目前的工具有加重杆及加重锤。
二、偏磨机理及影响因素分析
㈡、斜井中的杆管偏磨机理
图3 杆管在斜井中的状态
二、偏磨机理及影响因素分析
㈢、影响偏磨的主要因素 目前,大多数油田都存在杆管偏磨的现象,对于杆管偏磨的主
要影响因素的讨论也非常多,已经形成了一些共识性的东西,为 了更清楚地分析、掌握其主要影响因素,2008年以来对所发现的 40口偏磨井的生产数据、工作制度(沉没度、含水、泵效、泵型、 生产参数等)进行统计分析,与偏磨的主要影响因素做对比验证, 寻找偏磨的共性特征,便于制定对策和完善配套工艺。
为了搞清楚井下杆柱的受力状况,便于指 导使用配套工具,开展了井下应力测试工作, 截止目前已开展了5口井的测试,根据测试结 果,采取了合理的加重措施配套,效果明显, 测试使用的仪器为大庆油田研制,该仪器主要 由传感单元、CPU 单元、数据变换单元、电源 稳定单元、数据存储单元、数据转换器、地面 计算机等组成。
近几年新投的斜井多,偏磨问 4
题加剧;蒙古林的偏磨与隐蔽 2
斜井、三次采油注聚合物及产 出液有关;边采作业区的偏磨
0 哈南 蒙古林 锡林 边采 合作 淖尔
有杆泵油管、杆偏磨成因防治方法论文
有杆泵油管、杆偏磨的成因分析及防治方法探讨摘要:结合辽河油田沈阳采油厂修井中发现的抽油杆磨脱和断脱现象,分析形成原因、探讨预防措施,如何延长检泵周期,保证在周期内油井的正常生产。
关键词:高凝油沉没度偏磨一、形成原因1.沈阳采油厂的高凝油在生产过程中,原油从井底流出井口,温度是不断降低的,据了解沈阳油田的地温梯度是3度每100米,可想而之2000米的油层,油流到井口的温度很低,原油未流到达井口,原油中蜡的温度已经下降到凝固点了,原油将析蜡,先是蜡从油中析出,然后聚集、粘附在油管壁上,和抽油杆产生摩擦,由于原油含蜡量高的原因,使油层渗透率降低。
油气开采中,蜡从油中分离淀析出来,不断的蜡沉积便导致堵塞产油层、油井产量下降,甚至造成停产,给生产带来麻烦,还有粘度上升,当粘度上升到达一定的值时,抽油杆在下冲程的时候受到的摩擦力大于自身的重力时,抽油杆的运动将发生滞后,这种滞后现象将导致抽油杆的弯曲。
特别是中和点以下的抽油杆几乎全部处于受压状态,容易弯曲变形和横弯曲变形,变形的抽油杆与油管发生接触摩擦偏磨损伤,严重时容易断脱。
2.抽油杆的断脱不是在短时间内就产生的,可是高凝油在温度下降的时候还有另外方面的影响,由于原油的粘度过大所导致的抽油杆下冲程时的运动严重滞后,缩短了抽油泵柱塞得有效长度,降低了抽油泵的排量,即降低了油井的产量。
从下冲程转向上冲程时,最初将松弛的钢丝绳拉紧,继之便发生悬挂器与抽油杆顶端相撞击,加上稠油与抽油杆及其接箍表面的巨大摩擦力,严重时将可能把抽油杆拉断。
3.无论是抽油杆的拉断或卸扣,都会造成下半节抽油杆的脱落,就避免不了要进行打捞和井下作业,不但要增加巨大的花费,而且还要承担停产期间的损失。
还有一方面因为沉没度较低时,沉没压力较低,不但原油容易脱气而且导致井筒内温度降低,采出液在泵的吸入口处,甚至在泵筒及井筒内析蜡,结蜡严重。
抽油杆下行程受到的阻力急剧增加,产生弯曲造成偏磨。
沉没度低还会发生柱塞撞击液面现象,产生向上的冲击力,除加剧偏磨外,对抽油杆的损伤也非常大。
浅谈抽油机井杆管偏磨主要原因及预防
3 主 要做 法
( ) 1 采取综合 防偏 配套模式 , 使用注塑杆 +加重杆 +油管 锚 的配套组合 ,对继续偏磨油井进行治理 ,但是成本较高。 ( 做好 防偏磨工艺研究 。解决好抽油杆配套扶 正器 以后 2) 造 成的偏磨点上移问题 ,针对现场 出现 的配套扶正器 以后偏磨 点上移 问题 ,进行跟踪分析 ,总结不 同油井 出现规律 。 ( ) 3 高含水增加 了腐蚀偏磨速度 ,因此 ,在油田开发 中应 严格控制含水上 升速度 。 ( 尝试使用空心杆采油工艺 ,在原工艺基 础上 , 4) 建议更 换 环空内润滑介质为纯原油或润滑油 ,减小摩擦 阻力 ,提高其 施井筒清理措施 ,可 以减小管 柱的载荷 ,使油井在 比较好 的状态下生产 ,减少 因地 面防蜡等 措施不 到位带来 的油井管杆偏磨现象发生 。 25 积极推广和采用防偏磨新工艺 . 使用旋转井 口,旋转井 口使 ( 油管 、抽油杆 ) 磨损均匀从而 减轻偏磨 ,延长杆管使用寿命 ,对所有类型的偏磨井均能起到延 长周期的作用 ,但避免不了杆管之间的摩擦与磨损。空心杆采油 工艺是从空心杆内出油 ,油管与空心杆的密闭环空充满原油作为 润滑剂 ,降低管杆间的摩擦 系数 ,同时改变液流通道 ,减轻产出 液对油管杆接触面的冲刷 、腐蚀 ,从而达到治理偏磨的 目的。
科 学 之友
Fi do S i c m tus r n f c ne ae r e e A
21 0 0 0年 4月 (2) 1
浅谈抽 油机 井杆 管偏磨主 要原 因及预 防
崔 军
( 胜利油 田孤东采油厂 ,山东 东营 2 70 5 0 0)
摘 要 :文章分析 了抽油机井杆管磨损的主要原 因,井斜、管柱结构、杆管组合及 生产 参数不合理是造成杆管偏磨的主要 因素 ,并提 出了合理 防治对策。 关键词 :抽油机 ;井杆管 ;偏磨 中图分类号 :T 9 3 文献标识码 :A 文章编号 :10 E 3 0 0—8 3 2 1 1 0 2 —0 16( 0 0) 2— 0 1 1
抽油机井杆管偏磨原因与防治对策
小于光杆下行速度时 , 造成结蜡点 以上的 抽油杆弯 曲, 使得管杆偏磨 。
2 防治 措 施 .
以及偏磨载荷增加 , 进而 使磨损加剧 。 () 蜡 。抽 油 井在 生产 一 段 时 间 之 5结 后 , 果 没 有 及 时 采 取 措 施 , 筒 内必 然 如 井 出 现 结蜡 现 象 , 些 东西 一般 会 附着 在 油 这
管 、 油 杆 的 表 面 , 成 一 个 凝 结 点 。 油 抽 形 抽
() 塑杆和扶正器 。 1注 使用注塑杆、 扶 正 器 等 较 成 熟 的 井 筒 防偏 磨 工 艺 技 术 是 目前 最 普 遍 、 常 用 、 基 本 的一 种 方 法 。 最 最 但 是 单 独 使 用 注 塑 杆 、扶 正 器 有 效 期 较 短 , 正 器 磨 损 后 , 油 杆 与 油 管 必 然 相 扶 抽 互 摩 擦 磨 损 , 法 从 根 本 上避 免杆 管 的摩 无 擦 与磨损 。 主要是针对偏磨程度不十分严 重 的油 井 使 用 , 到 延 长 免修 期和 保 护 油 起 管杆 的作 用 。 时该 方 法 也 是 采用 其 它 防 同 偏 磨 工 艺的 重 要 辅 助措 施 之 一 。 ( 加 重 杆 。 重杆 是 防止 底部 抽 油杆 2 ) 加 弯 曲的有效方法, 它能使杆柱 中和点下移, 提 高 下部 抽 油杆 的稳 定性 , 而减 轻偏 磨 。 从 () 理调 整 参 数 。在保 持产 液 量 不 3合
一
想 状态 下 抽 油杆 的全 部 重量 应 该加 载 到抽 油 机驴 头上 , 油杆行 进速 度 与驴头速 度 同 抽 步 , 油杆 柱始 终处于 拉伸 状态 | 抽 l 实上 , I 。事 抽 油杆 柱 受 井 液 阻力 作 用 和 各 类 摩 擦 力 及 杆 柱 组 合 不 合 理造 成 的杆 柱 受 力 状 态 不 同, 当一 部 分 抽 油 杆滞 后 于 驴 头 的 运 相 行 速度 , 别 是 中和 点 以下 的抽 油 杆 几 乎 特 全 部 处 于 受压 状 态 ,容 易 产 生 弯 曲变 形 , 特 别 是采 取 高冲 次 , 加剧 弯 曲变 形 的 程 将 度 和 接 触频 率 , 而 加 剧 了杆 管 的偏 磨 。 从 () 水 率 。 层 产 出液 含 水 的升 高 , 4含 地 杆 管 润 滑性 变 差 , 管 磨损 加 剧 。 因原 油 杆 含水率升高, 而密度 增大 , 浮力增加, 下冲 程 时 抽 油杆 下行 阻力 增 大 , 得 管 杆 变 形 使 严 重 , 果 是 偏 磨 点 增 多 、 磨 范 围 增 大 结 偏
油管抽油杆偏磨原因分析及治理对策论文
油管抽油杆偏磨原因分析及治理对策【摘要】油管抽油杆偏磨问题是许多油田开发面临的一个生产难题,本文从多个方面对造成偏磨的原因进行了分析,并结合实践经验介绍了一些治理偏磨的措施,以期为管杆偏磨治理工作起到一定的指导借鉴作用。
【关键词】油管抽油杆偏磨原因分析治理对策abstract: tubing sucker rod eccentric wear the problem is many oil field development faces a production problem, this paper from several aspects to cause the cause of the eccentric wear are analyzed, and combined with practical experience introduced some biased wear management measures to stem the eccentric wear treatment work have certain reference guide.key words: tubing sucker rod eccentric wear cause analysis management countermeasures中图分类号:u464.136+.5 文献标识码:a 文章编号:在有杆机械采油过程中,经常会发生抽油杆与油管的相互接触磨损,造成杆断、杆脱、管漏等事故,缩短油井免修期,影响油井正常生产,增大作业及材料成本投入。
油管抽油杆偏磨问题是目前许多油田生产中存在的较为棘手的问题,偏磨容易造成抽油杆断脱,油管漏失,使抽油泵泵效降低,油井免修期缩短,增加作业工作量,严重制约油田的生产。
为了解决这一棘手问题,我们根据作业解剖情况结合油井的阶段生产情况对油管抽油杆偏磨问题进行分析和研究,并经过大量的实践,摸索出一些治理偏磨问题的对策。
油井管杆偏磨原因及防治措施
4 . 2 通过 锚定 装置 ,将油管 锚定 ,避 免 了油管 的 自然 弯 曲和 抽 油机 运行 时油管 的蠕动 ,减少 管杆偏 磨 、提 高泵效 。 4 . 3 通 过应用 旋转井 口带 动井下 油管不停 的转动 ,不 断改变 管 杆摩 擦位 置 ,使 管杆 均匀磨擦 ,延长 管杆 的使用 寿命 ,延长检 泵周期 。 4 . 4 加 强现场 监督质 量 ,对 施工进 度 、工 序 、井 下工 具的使 用 与更 换情 况进 行全 面监督 ,以保 证施 工程 序符 合设 计 要求 ,确 保油 井 能正 常 生产 。 五 、 结 论 管杆 偏磨 是采 油生 产 中普遍 存在 的 问题 ,通 过现 场跟 踪分 析 ,发 现 影响偏磨 的 因素主要是 井 跟偏斜 、工 作载 荷 、生 产参数 、油 管变 形 、 井液介质 、及作业质量等六方茴 ,因此通过实施防偏磨措施 ,加强管 理 ,取得 了较好 的效果 ,因管 杆偏磨 导致倒 井井次 由 2 0 1 2 年的 2 6 . 4 % 下 降至 2 0 1 3 年的 1 6 . 2 %。通 过以上 各种措 施 ,有 效降 低了 因管杆 偏磨 导 致的作 业井 次, 大 大延 长了 油井免 修期 ,有 力地保 证 了高 青公 司原 油 生 产任务 的顺利 完成 。
墨 量堡奎
C h i n a C h e m i c a l T r a d e
中 国 化 工 贸 易
■
油井管杆偏磨原 因及 防治措施
李惠芳 曾 翔
2 5 7 0 0 0) ( 中国石化 集 团胜 利油 田东胜精 攻石油 开发有 限责任 公司 。山东 东营
摘
要 :在 油田开发过程 中,应用机 采 系 统采 油存在 着管杆偏磨 问题。管杆偏磨是 指抽 油杆接 箍及其本体与 油管 内壁产 生摩擦 ,而引起 抽油杆 、
油田抽油井管杆偏磨原因及防治技术分析
工 业 技 术
油 田抽油井管杆偏磨原 因及 防治 技术分析
孙 立 军
( 辽 河 油 田锦 州 采 油厂 , 辽宁 凌海 1 2 1 2 0 0 )
摘 要: 经济 的 快速 发展 , 使 人 们 对 石 油及 石 油产 品 的 需求 量 不 断 的增加 , 各 国对 石 油的 重视 度 不 断 的加 大 , 石 油 作 为 一种 战 略 性资源, 其 开采 力度 不 断的加 大。 随着 各 油 田开采 量 的不 断增 加 , 各抽 油 井在抽 油过 程 中所表 现 出来 的偏 磨 现 象也 越 来越 普 遍 。 同 时这种 偏磨 情 况 的发 生 并不 单一 的 出现在 直井 中, 在 斜 井 中也 有偏 磨 的情 况 。 抽 油 井偏磨 所 导致 的 危 害是 较 多的 , 不仅会 导致 抽 油杆 的寿 命 缩短 , 同 时也会 导致 油 井 的维 护 工作 量 不 断的 增加 , 提 高 了生 产成 本 , 本 文从 油 田抽 油井 管杆 偏磨 的危 害入 手 , 分 析 了抽 油杆 受 力情 况及 影响 油 田抽 油 井管杆 偏 磨 的主要 因素 , 并进 一 步对 我 国抽 油 井管杆 偏 磨技 术 的应 用进 行 了具 体 的 阐述 。 关键 词 : 油田; 油井 ; 防偏 磨 ; 腐蚀 ; 技术工艺; 管 杆
前 言
石油 资源 代 表着 一个 国家 的 国力 强 弱 , 随 着对 石 油 资源 的需 求 量不断的加大 , 我国不断的进行新油 田的勘探工作 , 同时也加大了 对 现 有油 田石油 的 开采 。 在 石油 开采 过 得程 中 , 由于开 采量 大 , 开采 任 务较 重 , 再 加之 开 采过 程 中的不 合 理施 工 等 因素 所 导致 的油 井偏 磨情况较为严重 ,这在每个油 田的开采过程 中都是普遍存 在的现 象, 使油 田的发展受到了一定程度的影响。 所以针对此问题 , 我们就 加 大 研 究 的力 度 , 从 而减 少 或是 避 免 发 生 油 井偏 磨 的情 况 , 从 而 有 效 的保 证 抽油 杆 的寿 命 , 增 加 石 油 的开 采 量 , 促 进 油 田采 油 目标 的 实现 。 1油 田抽 油井 管 杆偏 磨 的危 害 辽河 油 田作 为我 国重 要 的石 油采 区 , 其 采 油工 艺 基 本上 都 是采 用 的有 杆 机械 采 油 工 艺 , 这 种 工 艺在 油 田的 含 水 量上 升 时 , 辽 河 油 田 的油井 有 一半 以上 出现 了不 同程 度 的偏 磨 现象 。 对油 田的 正常 生 产产 生 了一 定 的影 响 。 同时偏 磨 现 象 随着 各 种测 井 、 斜 井 的增 多 也 呈越 来越 严 重 的态 势 。 当产 生偏 磨 现 象时 , 则 会 导致 抽 油 杆 和油 管 之问 不断 的进行 接 触磨 损 , 磨 损 时 间一 长 , 则会 出现 杆 断 、 杆 脱 及 管 泥漏 等情 况 相继 发 生 , 使 油井 的维护 工 作 增加 , 增 大 了 生产 成 本 , 同 时也 使 正常 的采 油 生 产受 到一 定 的影 响 。 2抽 油 杆受 力分 析 在传 递 动力 过 程 中 ,抽 油杆 的负 载 因抽 油杆 柱 的位 置 而 不 同 , 上部 的抽油 杆 负 载大 , 下部 的抽油 杆 负载 小 。 2 . 1产生 偏 磨 的主 要 阶段 抽 油杆 在上 冲程 时 主要 承 载负 荷 为抽 油 杆 本身 自重 , 活 塞 以上 液柱 重 量 , 摩擦力 , 井 口回压 产 生 的压 力 , 抽 油杆 与 液柱 惯 性 力 。抽 油杆 上 冲程 过 程 中抽 油杆 基 本 处 于拉 伸状 态 , 正 常 垂 直井 不 会有 因 抽 油杆 弯 曲产 生 的偏 磨 。 当井 身达 到 一定 井 斜 时 , 这 时候 处 于 斜 段 的抽 油杆 在 上行 过 程 中才会 产 生摩 擦 。 抽 油杆 在 下 冲程 时 主要 承 载 负荷 为 抽 油杆 自身重 力 ,摩 擦 力 , 抽油杆与液柱惯性力 , 振动力 , 冲击力 。 这些作用力很大一部分都 向 上, 并 且 在抽 油杆 下 部 受 有 最大 轴 向压力 , 这 个 轴 向压 力使 抽 油 杆 失稳 弯 曲并 导 致抽 油 杆 紧贴 在 油管 内壁上 , 同 时振 动力 产 生 的径 向 力也 加 剧 抽 油 杆 的 弯 曲 , 在 生产 过 程 中管杆 发 生 相 对 运 动 , 从 而 使 得 管杆 发 生偏 磨 。 因此 普通 的垂 直井 中 , 管 杆偏 磨 主 要 发生 在 下 冲
油井管杆偏磨原因与防治
油井管杆偏磨原因与防治摘要:采油杆柱长径比较大,位于环空流场中传递扭矩,受环空流场横向作用力时易发生弯曲变形,进而给油井工作带来影响,基于此,本文主要对油井管杆偏磨原因与防治进行论述。
关键词:油井;管杆;偏磨引言由于油井内部的结构原因,造成管杆的弯折,从而引起管杆偏磨。
断裂部位的应力集中,在注水以后,断裂两侧的压力增加,使裂缝的压力不平衡,导致应力集中程度急剧增加。
此外,底层的压力也是非均匀的,都会造成井眼轨迹的弯曲。
所以造成管杆偏磨的一个重要因素就是由于井体内的结构改变。
当油井产出液含水率超过70%时,产生液体从油包水转变为水包油,管杆的油层表面原有的油润滑就会变成水份,润滑度大大降低,因而管杆的摩擦加剧。
因腐蚀介质造成的管道壁表面出现了一些不均匀的凹痕,从而导致了管道的表面残余应力减少,从而增加了管杆的磨损。
1扶正对管杆进行有效的扶正,其中常用的扶正器包括金属滚动扶正器和尼龙扶正器。
根据以往扶正器使用情况,一般是对整个油井进行扶正,在每个抽油杆上安装一个扶正器,其中有卡装式、注塑式和其他类型的扶正器,它们的扶正方向一定要相同。
在直、斜井中,有杆泵在抽油时,其抽油杆与油管内的管壁是互相接触的,在抽油过程中,它们会互相产生摩擦力,导致磨损。
目前,该问题的处理办法是使用能旋转的抽油杆,使其四周都能受到磨耗,并能有效地避免抽油杆的偏磨,从而提高其使用年限。
2加强对套压的控制和管理在抽油井进行开采的过程中,会受到多种因素的影响导致其原油采收率受到影响,其中沉没度是否合理对其具有重要影响,而沉没度的高低受到抽油井套压的直接影响。
在实际的开采过程中,如果抽油井的套压过高的化会对沉没度的合理性产生冲击,要想控制住抽油井的套压,就需要根据抽油过程中的具体情况找出相关的原因,进而分析套压高的原因,并通过合适的方式对套压进行降低,能够在一定程度上提升抽油泵的使用效率。
同时在日常的抽油井生产过程中相关工作人员应该严格按照操作标准对套管中的气体进行排放,能够起到降压的效果,提升采油泵的抽取效率,能够很好地提升原油的采收率。
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浅析造成油管偏磨的主要原因
摘要:在油田开发过程中地层能量的下降,使得到一定时期,油井就会失去自喷能力,还有的油田,因其原始地层能量本来就低或者油稠等因素,一开始就不能自喷,这些情况下,就只能依靠机械进行采油。
传统的采油方式是使用抽油机井采油系统,但是同于这种采油方式中杆管偏磨问题逐日上升,造成大量事故的发生,给国家和企来带来很大的经济损失,因此有必要了解油管偏磨的现状、机理及原因,通过调查研究,发现井身结构、交变载荷、封隔器座封、产出液腐蚀等是造成油管偏磨的几个主要的因素。
关键词:油管抽油杆偏磨腐蚀
在抽油系统中,油管和抽油杆的偏磨会影响到油井的正常生产,可能会造成抽油杆断裂,使抽油杆强度降低,或者可能会把油管壁磨穿,引起油管漏失等问题。
本文就对抽油井造成偏磨的原因进行了简要的分析,目的是能根据偏磨因素采取相应的整治措施,使油井工作顺利进行。
一、杆管偏磨现状
偏磨是指在石油开采的过程中,由于油管和抽油杆之间在作业时,不断发生摩擦,而损坏管杆,严重时会导致漏失躺井或断脱。
近来通过对某些油田的抽油井进行现场调查,发现抽油井中普遍存在油管偏磨现象,其中直井和泵挂在造斜点以上的斜井中严重偏磨井占46.2%;泵挂在造斜点以下的斜井严重偏磨井占地7.5%,所占比率较高。
不管是斜井还是直井,从偏磨的深度范围分析,油管偏
磨大多数在杆柱底部泵上一阶段400m的方位发生,参与调查的43口井中,有32口严重偏磨井的偏磨现象都要发生在这一方位范围之内,所占比率74.4%,
据统计,抽油杆偏磨现象都在油杆同一侧,而且抽油杆接箍全部都有偏磨,磨损严重的接箍杆段所对应的油管都有明显的磨损现象。
从磨损程度而言,抽油杆接箍或本体的一侧被磨平,或者抽油杆公扣也被磨平;油管的内壁则被磨出凹槽,更为严重者会被磨出一条裂缝来。
一般下泵越深,偏磨问题越严重。
管杆偏磨造成的直接后果有管漏、杆脱、杆断等,会从不同程度上加大抽油机井维护工作的工作量,减少管杆使用寿命,使管杆报废率居高不下、降低了有杆泵的免修期、泵效,减少了有效生产时间,不仅增加了油田的生产成本,还大大降低了油井的生产效率,阻碍了油田高效增收的步伐。
所以,研究分析油管偏磨的形成原因,提出合理有效的解决对策,就成为降低油田成本、提高产量的重要任务。
二、造成偏磨的原因
1.井身结构
斜井的井身结构与垂直方向有一定角度,抽油泵在造斜点的下边时,泵上油管随套管一起弯曲,就会导致油管与抽油杆产生摩擦,由于目前钻井技术的条件限制,即使是直井,其井身也不可能是完全垂直,套管在某一段位仍然会弯曲,当油管下入以后,随着套管弯曲,管杆之间也会发生摩擦。
在抽油杆上、下两个冲程中都会发生这种磨损。
而且油井本身存在井斜、套变、狗腿等因素,会导致
井筒内油管偏移,而油管内的抽油杆,由于受到的重力影响,会趋于垂直,从而使管杆接触磨损。
2.封隔器座封
为了提高抽油系统的稳定性,目前大多数的油井都带封隔器,还要锚定油管底部。
锚定油管和封隔器座封会需要一定的座封重力,这个重力会导致油管弯曲,从而发生偏磨,偏磨的严重程度和座封重力的大小及油管弯曲程度成正比。
3.交变载荷
下冲程时,油管中的液体产生的阻力,会影响到抽油杆和活塞,在抽油管杆柱上形成一个受力中合点,由于杆柱受到上、下不一致的受力作用,中合点以上受到向上的拉力,而中合点以下受到的是向下的压力,受压杆柱段位就会弯曲变形,从而与油管产生偏磨现象。
4.重复摩擦
多数抽油杆接箍会在一侧造成严重磨损,是由于抽油杆的运动是有规律的重复,所以抽油杆和油管的摩擦总是发生在同一方向的同一部位,这样,就会导致抽油杆和油管的摩擦部位失效。
5.产生液性质的变化
目前很油田的综合含水率太高,当油井产出液含水率超过74%时,产出液开始换相,水包油型代替了油包水型,抽油杆和油管之间的润滑介质本来应该是原油,这时则变成水,大大降低了润滑性能,使抽油杆和油管之间的磨损加速。
三、油管偏磨的解决措施
1.抽油杆扶正器的改进
原来抽油杆用的是金属滚轮扶正器,防偏磨性能比较差,目前已被淘汰,另外,原来的抽油杆采用分体式结构,经研究改为接箍式和短节式,还改进了其材质。
改进后的扶正器很大程度上延长了油井的免修期。
2.加重杆的应用
为了改善杆柱的受力状况,在杆柱的底部可以配置加重杆,使杆柱在上下冲程中的受力状态保持一致,交变载荷引起的抽油杆弯曲问题得到很大程度地减轻,从而起到良好的防偏磨效果。
2.1旋转装置的采用
为了防止抽油杆和油管同向同侧的重复摩擦,有效减轻偏磨造成的不良后果,研究在抽油杆和油管上都分别安装旋转装置,定期转动,可以起到预期作用。
2.2调整生产参数
尽量采用长冲程、慢冲次的抽油机生产参数,如4.2m以上长冲程抽油机。
但是要在满足油井产液量的要求。
2.3加强现场监控
为了准确掌握抽油机和油管的工作状况,应加强对油井作业现场的监控工作,及时发现问题,及时有效地实施各种相应防偏磨措施。
建立相关档案,对抽油机和油管的作业情况作好跟踪记录。
针对以上存在的各种问题,应该提高技术设备性能,改进油管和
抽油杆技术、优化生产参数,加强各项管理工作,针对问题,采取有效地综合地治理措施,达到最佳防偏听偏磨效果。
参考文献
[1]王鸿勋,张琪,采油工艺原理;北京:石油工业出版社,1989:99-100.
[2]赵玉华,石汝伦,张汉元等,抽油杆在深井中的断裂及其预防措施;石油机械,1996,24(3):33-35.
[3]洪岩,王研,宋旭东,韩洪升,朱军;抽油机井偏磨原因及防治措施效果分析〔j〕.油气田地面工程,2002:1-80.。