抽油井管杆偏磨机理防治措施论文
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
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。
抽油杆偏磨机理及防偏磨对策研究
结果与讨论
结果与讨论
通过实验研究发现,抽油杆偏磨主要受到以下几个因素的影响: 1、材质:抽油杆的材质对于其抗磨损性能具有重要影响。一般来说,高强度 材料可以显著提高抽油杆的耐磨性能。
结果与讨论
2、力学:在采油过程中,抽油杆受到多种力学因素的影响,如拉伸、压缩、 弯曲等,这些因素容易导致抽油杆偏磨。
四、总结与展望
四、总结与展望
本次演示对地铁钢轨波磨形成机理进行了深入探讨,并提出了相应的防治措 施。然而,地铁钢轨波磨问题是一个复杂、长期的难题,需要不断的研究和实践 来逐步完善解决措施。
四、总结与展望
未来研究方向可包括:进一步深入研究地铁钢轨波磨的形成机理,探讨更有 效的防治措施;结合现代科技手段,开发更加精准、高效的检测和养护设备;研 究新型耐磨材料在地铁轨道中的应用等。加强与国际同行的交流与合作,引进先 进的技术和经验,提高我国地铁运营的整体水平。
地铁钢轨波磨形成机理及防治措施探讨
随着城市化进程的加快,地铁作为一种便捷、环保的交通工具,越来越受到 人们的青睐。然而,地铁钢轨波磨问题也日益凸显,严重影响了地铁的运行品质 和安全性。本次演示将围绕地铁钢轨波磨形成机理进行研究,并提出相应的防治 措施。
一、地铁钢轨波磨形成机理
一、地铁钢轨波磨形成机理
文献综述
文献综述
抽油杆偏磨机理的研究可以追溯到20世纪初,随着石油工业的发展,抽油杆 偏磨问题逐渐受到重视。在过去的几十年中,研究者们对抽油杆偏磨机理进行了 广泛深入的研究,包括材质、力学、化学等方面的因素。
文献综述
在防偏磨对策方面,早期的做法主要是改善抽油杆的材质和结构设计,如采 用高强度材料、优化杆柱组合等。随着科技的进步,研究者们逐渐发现,防偏磨 对策应综合考虑多方面因素,包括地质、工程、化学等方面。因此,近年来发展 起来的一些新型防偏磨技术,如耐磨涂层、润滑剂添加、磁力防偏等,受到了广 泛。
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。
抽油机井杆管偏磨原因分析及防治措施
抽油机井杆管偏磨原因分析及防治措施【摘要】抽油机井杆管的偏磨问题已经引起了广泛关注。
本文从偏磨原因分析和防治措施两个方面展开研究。
在偏磨原因分析部分,我们考虑了油井使用过程中可能出现的摩擦、磨损等因素,并提出了相应的解决方案。
在防治措施部分,我们介绍了采取合适的润滑措施、加强设备维护保养等方式来延长井杆管的使用寿命。
通过对抽油机井杆管偏磨问题的深入研究,可以为相关行业提供有效的指导和帮助。
希望本文的研究成果能够在实际生产中得到有效应用,为抽油机井杆管的维护提供有益参考。
【关键词】抽油机井杆管、偏磨、原因分析、防治措施、研究背景、研究意义、总结、展望1. 引言1.1 研究背景抽油机井杆管偏磨是油田开发中常见的问题,其主要原因包括井杆管与钻杆之间的磨擦,井口环境污染等因素。
对于抽油机井杆管的偏磨现象,不仅会影响油井的正常生产,也会增加油田的维护成本。
对抽油机井杆管偏磨的原因进行深入分析和防治措施的研究具有重要意义。
在油田开发过程中,抽油机井杆管偏磨问题已经引起了油田工程技术人员的高度关注。
但是目前对于抽油机井杆管偏磨的研究还比较有限,缺乏系统性的分析和防治经验的总结。
有必要对抽油机井杆管偏磨的原因进行深入探讨,并提出有效的防治措施,为油田生产提供技术支持和保障。
通过对抽油机井杆管偏磨的研究,可以有效提高油田的生产效率,降低生产成本,延长油田设备的使用寿命,促进油田的可持续发展。
对抽油机井杆管偏磨进行系统研究具有重要的理论和实际意义,对于提高油田生产效率和降低生产成本具有积极的促进作用。
1.2 研究意义抽油机井杆管偏磨是油田开采过程中常见的问题,如果不及时处理会对采油工作造成严重影响。
对于抽油机井杆管偏磨的研究具有重要的意义。
研究抽油机井杆管偏磨可以帮助我们深入了解其发生的原因及规律,从而指导我们采取有效的防治措施。
对抽油机井杆管偏磨进行研究可以提高油田开采效率,减少生产成本,增加经济效益。
随着油田开采技术的不断发展和需求的增加,对抽油机井杆管偏磨进行研究也有助于推动油田开采技术的进步和创新。
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。
导致抽油井杆管偏磨的因素分析与治理对策
导致抽油井杆管偏磨的因素分析与治理对策【摘要】本文主要研究导致抽油井杆管偏磨的因素分析与治理对策。
在首先介绍研究背景,即抽油井杆管偏磨对油田生产的影响。
接着阐述研究意义,即探讨如何有效预防和治理杆管偏磨问题。
最后明确研究目的,即探索抽油井杆管偏磨的形成机制和治理方法。
在分析了导致抽油井杆管偏磨的因素,包括机械性磨损和化学性磨损。
然后提出了相应的治理对策,包括采取预防措施和加强检测监控。
最后在结论部分总结了文章的研究成果,展望了未来的研究方向,同时也指出了本研究的局限性。
本文旨在为抽油井杆管偏磨问题的解决提供理论参考和实践指导。
【关键词】抽油井、杆管、偏磨、因素分析、机械性磨损、化学性磨损、治理对策、预防措施、总结、展望、局限性。
1. 引言1.1 研究背景抽油井杆管是石油开采中不可或缺的关键设备,在长期运行过程中,往往会出现偏磨问题。
抽油井杆管的偏磨会导致设备损坏,影响开采效率,甚至可能引发安全事故。
对抽油井杆管的偏磨进行深入研究和有效治理显得尤为重要。
随着油田开采深度的增加和复杂程度的提高,抽油井杆管在运行中受到各种因素的影响,导致偏磨现象愈发普遍。
目前针对抽油井杆管偏磨的研究主要集中在机械性磨损和化学性磨损两方面,但对于其影响因素和治理对策的系统性研究还比较欠缺。
有必要对抽油井杆管偏磨的相关因素进行深入分析,探索有效的治理对策,以提高抽油井杆管的使用寿命和生产效率。
1.2 研究意义抽油井是石油开采过程中常用的工艺设备,而抽油井杆管偏磨是抽油井运行过程中常见的问题。
杆管偏磨会导致井下工具磨损加剧、产能降低及生产过程中出现故障等不良影响,因此对抽油井杆管偏磨进行深入研究具有重要意义。
研究抽油井杆管偏磨的原因及治理方法有助于提高抽油井的生产效率。
通过深入分析抽油井杆管偏磨的机制,可以采取有效的治理措施,延长抽油井的使用寿命,提高油井产能,降低生产成本,从而提高油田开采效益。
研究抽油井杆管偏磨对于提升油田开发水平具有积极意义。
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1. 杆管质量不合格:井杆管的原材料或制造工艺不达标,导致杆管的表面硬度不均匀、抗磨性较差。
此时,可通过加强杆管质量的检验和监控,确保杆管质量合格,并及时更换不合格的杆管。
2. 杆管与井筒之间的摩擦:杆管与井筒之间存在摩擦,加上长时间的运转,会导致杆管的偏磨现象。
治理措施包括:- 加大润滑剂的使用量:在井杆管与井筒的接触处增加合适的润滑剂,以减少摩擦力,并提高润滑效果。
- 优化操作技术:合理控制抽油机的运转速度和工作负荷,避免过大的负荷导致摩擦增大。
- 定期巡检维修:定期进行井下设备的巡检和维修,及时发现并处理存在的问题,以保证设备的正常运转。
3. 井下沙砾堵塞:井底存在大量的沙砾或杂质,容易造成井杆与井筒的摩擦增大,引起杆管的偏磨。
此时,适当采取以下治理措施:- 清洗井筒:定期清洗井筒,清理井底的沙砾和杂质,以减少摩擦。
- 井下过滤器的使用:在抽油机的井下位置设置过滤器,过滤掉大颗粒的杂质,减少其对杆管的磨损。
4. 抽油机安装不规范:抽油机的安装位置不准确或固定不牢固,会导致杆管与井筒之间有较大的摩擦力,引起偏磨。
应采取以下措施进行治理:- 定期检查抽油机的安装情况:确保其位置准确且固定牢固,避免出现倾斜或摇动的情况。
- 加强固定措施:增加安装固定的紧固件,加强抽油机的固定力度,并定期检查其是否松动。
5. 工作环境条件恶劣:井下环境条件差,如温度、湿度较大、粉尘多等,也可能会导致杆管的偏磨现象。
在此类环境下,应采取以下措施:- 加强设备维护:定期检查设备的工作状态和维护情况,确保其正常运转。
- 防护设备的使用:增加防护设备,如防尘罩、防潮罩等,保护设备不受恶劣环境的影响。
针对抽油机井杆管偏磨的原因分析及治理措施,应根据具体的情况进行综合考虑和选择合适的措施进行治理。
定期的巡检和维护工作也是确保设备正常运转和延长使用寿命的重要措施。
抽油机井杆管偏磨原因分析及防治措施
抽油机井杆管偏磨原因分析及防治措施在石油开采過程中,抽油机井不仅在传统的采油中应用广泛,在现代化采油方式中,抽油机井作为杆泵抽油的关键环节,发挥着重要作用。
可以说,从我国开始采油至今,抽油机井在才有中始终占据主要地位。
随着我国石油行业的不断发展,石油开采的规模与数量逐渐扩大,抽油机井作为不可缺少的人工举升方式,杆管磨损问题越发常见,影响了石油开采效率。
对此,文章探讨了抽油机井杆管出现偏磨的原因,并针对性提出防治措施。
标签:抽油机井;杆管偏磨;原因;措施前言:据悉,在某油田开采中,共有抽油机井约3587口,泵平均每一年半检测一次,其中,因杆管偏磨问题开展的检泵作业共51次,占据全部检泵作业的20%,同时,在采油现场落实,在返工井作业中,杆管偏磨问题占据47%。
面对高频率的杆管偏磨问题,掌握偏磨出现原因,针对性进行防控作业,能够有效减少检泵次数,延长杆泵检测周期,提高抽油机井的工作效率,提高杆管使用寿命,增强油田开发效率[1]。
下文对此展开探讨。
1、抽油机井偏磨的基本情况在石油开发阶段,抽油机井作为升举设备,在不断升降过程中,抽油杆与油管间的摩擦增大,进而导致杆管磨损问题,严重时,甚至导致杆管断脱、漏失躺井,即为杆管偏磨。
无论是国内还是国外的油田开发中,抽油机井的杆管偏磨问题都普遍存在。
在油田开采过程,尤其是开采中后期,油田的综合含水量提升,中下泵的深度不断增长,杆管偏磨问题会持续加重,为油田开采带来较大的经济损失[2]。
2、抽油机井杆管偏磨的主要危害具体来讲,在抽油机井运行中,杆管偏磨问题的危害主要有以下几种:其一,杆管在长期摩擦力作用下,杆管极易出现断脱问题,还可能导致抽油杆磨损。
其二,漏油问题。
因为,在杆管偏磨过程中,油管、油管丝扣在不断磨损中,会出现松动问题,导致漏油现象。
其三,大型事故。
在石油开采工作中,一旦抽油杆发生断脱问题,或者存在漏失,应及时停止开采,及时修复杆管,否则,极易导致大型事故,增大石油开采行业的损失。
抽油杆偏磨机理及防治措施
抽油杆偏磨机理及防治措施摘要:阐述了抽油杆偏磨机理,分析抽油杆偏磨特征、抽油杆工作状态、含水率、沉没度、抽汲参数及柱塞偏磨对杆管偏磨的影响,并提出了相应的防治措施。
关键词:抽油杆;偏磨;防治措施1抽油杆偏磨机理抽油杆柱所受的轴向分布力与集中轴向压力的大小是决定抽油杆柱是否产生偏磨的主要因素。
由于水驱抽油机井杆管偏磨不是一种普遍现象,而是一种特殊现象。
因此造成杆管偏磨的原因也将是一种或是几种特殊的生产条件,即抽油杆柱在一种或集中特殊生产条件的作用下,使抽油杆柱所受的轴向分布力降低,或者使抽油杆柱所受的集中轴向压力增加,从而导致抽油杆柱屈曲,并最终造成杆管偏磨。
弯曲的抽油杆与套管内壁接触后,由于受到套管内壁的横向约束,当轴向压力大到一定某个极限时,抽油杆柱会继续发生屈曲,而且这种屈曲与一般压杆的屈曲行为有显著的不同,根据其各种形态的不同,可以把屈曲分为四个阶段:(1)轴向压缩载荷较小,未达到欧拉公式计算的临界载荷时,抽油杆柱处于直线平衡状态。
见图1a。
(2)当轴向压缩载荷达到欧拉公式的临界力时,抽油杆将发生屈曲,但只是一个正弦波状的弧形,与套管内壁只有一个接触点,但是对于非常细长的抽油杆来说,如果没有安装扶正器,这种屈曲基本上都会发生,见图1b。
由于抽油杆下行阻力比由欧拉公式得到的临界压力大得多,而且径向间隙相对于细长的抽油杆来说是很小的,因此这个阶段很短,很快甚至瞬间就会发生正弦屈曲。
当轴向压力到达某个极限值时,抽油杆将变成一条平面曲线,成为多个波长的正弦波状曲线,即正弦屈曲。
见图1c。
(3)若载荷继续增加,当轴向压缩载荷到达另一个极限值时,抽油杆柱将变成一条空间螺旋线状曲线,螺旋状的抽油杆与套管内壁完全接触,这样,抽油杆与套管内壁的接触由点接触变成了线接触,此即所谓的抽油杆柱螺旋屈曲,见图1d,其产生的杆管摩擦力急剧增加。
(4)当抽油杆发生螺旋屈曲后,若载荷继续增加,将会使抽油杆与套管内壁的接触力显著增加。
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油井开采过程中,油井杆管在运动过程中出现偏磨现象,从而导致油井的正常运行受到影响。
以下是对抽油机井杆管偏磨原因分析以及治理措施的探讨。
抽油机井杆管偏磨的原因主要有以下几点:1.工作负荷不均衡:抽油机在运行过程中,如果井下油层压力的变化过大或者是井口装置的设计出现问题,会导致工作负荷不均衡,从而引起杆管的偏磨。
2.油井杆管制造质量问题:油井杆管的制造质量如果不符合要求,表面硬度不均匀或者是表面质量较差,容易出现偏磨现象。
3.运动过程中润滑不良:抽油机井杆管在运行过程中,如果润滑条件不良,例如润滑油的种类选择不合适、使用时间过长或者是润滑油污染,会导致摩擦增大,进而引起偏磨现象。
针对抽油机井杆管偏磨问题,可以采取以下治理措施:1.加强井下油层压力监测:及时了解井下油层压力变化,对于压力变化较大的油井要进行及时的调整,避免工作负荷不均衡。
2.加强油井杆管制造质量管理:对于油井杆管的制造过程进行严格把关,确保杆管表面硬度均匀、质量较好,降低偏磨现象的产生。
3.改善润滑条件:选择适合的润滑油,按照规定的时间和方式对润滑油进行更换和补充。
定期对润滑油进行检测,确保其质量达到要求。
4.定期检查杆管磨损情况:抽油机运行一段时间后,定期检查井口和井下杆管磨损情况,对于已偏磨的部位,及时采取修复措施,避免进一步扩大磨损。
5.加强现场操作培训:提高抽油机操作人员的技能水平,让其了解抽油机的运行原理,掌握正确的操作方法,避免不正确的操作导致杆管偏磨。
通过以上的治理措施,可以有效地预防和解决抽油机井杆管偏磨问题,提高油井的运行效率和延长杆管的使用寿命,对于油田的正常开采起到重要的作用。
导致抽油井杆管偏磨的因素分析与治理对策
导致抽油井杆管偏磨的因素分析与治理对策抽油井是非常重要的石油开采设备,其正常运行对于石油生产具有重要意义。
在日常生产中,我们经常会发现抽油井杆管出现偏磨现象,这不仅会影响井下设备的寿命,还会导致生产能力下降,甚至停产,给整个油田的生产造成严重影响。
对于抽油井杆管偏磨的原因进行深入分析,并提出相应的治理对策,是非常必要的。
本文将对导致抽油井杆管偏磨的因素进行分析,并提出相应的治理对策。
一、导致抽油井杆管偏磨的因素分析1. 抽油井杆管质量问题抽油井杆管是承受地层压力和机械运动力的关键部件,材料的质量直接影响到其抗压性能和耐磨性。
如果材料质量不达标,会导致杆管表面易发生磨损,甚至出现裂纹,从而影响整个井下设备的正常运行。
2. 抽油井杆管运行状态问题抽油井杆管在运行过程中,受到地层压力和机械运动力的作用,很容易出现疲劳破坏,尤其是在井口和井下弯头处,更容易发生偏磨。
如果抽油井杆管在运行过程中出现振动、摆动等异常情况,也会加剧其表面磨损。
3. 润滑不良在抽油井的运行过程中,润滑是非常关键的一环,好的润滑可以降低杆管的磨损。
否则,会导致摩擦增加、磨损加剧,进而导致杆管偏磨。
4. 环境因素抽油井在不同的地质环境中运行,地层的硬度、地质条件、油田开采方式等都会对抽油井杆管的磨损产生影响。
例如在产量较大的地层中运行,地层对杆管的磨损会更加明显。
二、抽油井杆管偏磨的治理对策1. 严格抽油井杆管的质量管理在使用抽油井杆管前,需要严格进行质量检查,选用质量可靠的杆管,并在正常生产中进行定期检测,及时发现问题,进行更换和维修。
2. 加强抽油井杆管的运行状态监测定期对抽油井杆管的运行状态进行监测,一旦发现异常情况,及时采取措施,避免杆管出现过多磨损。
3. 合理选用润滑材料在抽油井杆管的运行中,使用质量可靠的润滑材料,合理注滑,能有效降低杆管磨损程度。
4. 优化抽油井运行环境通过优化井口设计和加强管道支撑,减小抽油井杆管的振动和摩擦力,减少杆管磨损。
孤东油田抽油井杆管偏磨原因防治论文
孤东油田抽油井杆管偏磨原因与防治对策摘要:孤东油田属于大型疏松河流相沉积砂岩油藏,经过多年的高速开发,井况恶化,出砂严重,油井单井参数高、负荷重,躺井数居高不下。
据统计,管杆偏磨腐蚀是造成躺井的重要原因。
本文通过对形成偏磨腐蚀的多种因素进行了较为系统的分析,提出了防治措施,为有效控制躺井,夯实稳产基础,完成原油产量提供了有力保障。
关键词:抽油井;油管;抽油杆;偏磨;腐蚀;防治对策分类号:te933.2孤东油田生产井的约90%以上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、控制躺井的有效措施之一。
1 抽油机井管杆偏磨原因1.1 井斜和油井参数的影响从垂直来看,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。
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。
1.2 产出液介质的影响当油井产出液含水大于74.0%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。
抽油机井杆管偏磨原因分析及防治措施
抽油机井杆管偏磨原因分析及防治措施随着石油工业的发展,抽油机在油田开采中发挥着重要作用。
而井杆管是抽油机的重要部件之一,但在实际生产中,井杆管偏磨的问题时有发生,给油田生产带来了很大的困扰。
本文将从井杆管偏磨的原因分析及防治措施做一详细的探讨。
一、井杆管偏磨的原因分析1.井杆管材质选择不当井杆管通常由碳素钢或合金钢制成,但在材质选择不当的情况下,容易造成井杆管的磨损。
在含有酸性气体或盐水的环境下,应选用耐腐蚀的材质,否则容易导致井杆管的腐蚀磨损。
2.井杆管表面硬度不足井杆管表面硬度不足会导致井杆管易受损,表面磨损严重。
这通常与制造过程中的材料选择、加工工艺等有关。
3.井杆管内外径尺寸不准确井杆管内外径尺寸不准确会导致井杆管与其他配件的配合不良,摩擦增大,磨损加剧。
4.井杆管长期使用磨损积累井杆管在长期使用中,由于受到磨损和冲击的影响,表面会出现不同程度的磨损,如果不及时进行修复或更换,就会导致井杆管偏磨。
5.井杆管油膜磨损井杆管在油田生产中,由于运动部件在高速运转时,由于摩擦产生的热量,易造成油膜磨损,进而导致井杆管偏磨。
二、井杆管偏磨的防治措施1.加强材质选择与质量检查在选择井杆管的材质时,应根据具体使用环境选择耐磨耐腐蚀的材质,并加强对原材料的质量检查,确保井杆管的材质符合要求。
2.提高井杆管表面硬度可以通过表面硬化、热处理等工艺,提高井杆管的表面硬度,减小磨损,延长使用寿命。
4.定期检查与维护定期对井杆管进行检查,及时发现磨损或损坏情况,及时进行维护或更换,减小井杆管的磨损程度。
5.加强润滑保养在使用过程中,加强润滑保养,保持井杆管表面油膜的完整性,减小磨损程度。
通过采取以上防治措施,可以有效减缓井杆管的偏磨问题,提高井杆管的使用寿命,保证油田的正常生产。
井杆管偏磨问题的发生主要是由于材质选择不当、表面硬度不足、尺寸不准确、长期使用磨损积累以及油膜磨损等原因所导致。
针对这些问题,提出了加强材质选择与质量检查、提高表面硬度、严格控制尺寸、定期检查与维护以及加强润滑保养等防治措施。
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一、引言抽油井是石油开采过程中的重要设备之一,而抽油井管杆偏磨则是抽油井常见的问题之一。
管杆偏磨会严重影响井口设备的使用寿命,甚至可能引发事故,因此在石油开采过程中,抽油井管杆的偏磨问题必须引起足够重视。
二、抽油井管杆偏磨的原因分析1. 油井内部环境导致管杆受损抽油井的工作环境相对恶劣,地下的高温、高压、腐蚀性介质等因素会对管杆造成损坏。
特别是在海洋油田,海水的腐蚀性更加严重,容易导致管杆的偏磨。
2. 操作不当造成管杆受损在抽油井的操作过程中,如果操作不当,例如使用过大的拉力、过高的冲击力等,都有可能导致管杆的偏磨。
操作人员疏忽大意、技术水平低下等也会导致管杆受损的风险增加。
3. 材料质量和加工工艺问题抽油井管杆的材料质量、加工工艺等均会直接影响其使用性能。
如果材料质量不达标或者加工工艺存在问题,都有可能导致管杆出现偏磨现象。
4. 设备老化和磨损随着设备的使用时间的增长,设备自身的老化和磨损现象不可避免。
设备老化和磨损可能导致管杆的受损,从而引发偏磨问题。
5. 其他因素除上述原因外,还有一些其他因素可能会导致抽油井管杆偏磨的问题,比如设计缺陷、材料疲劳等。
三、对策探讨1. 优化抽油井的设计和选材在抽油井的设计阶段就要考虑管杆的耐磨性能,选用耐磨性能好的材料,并采用合理的工艺来加工制造。
根据油井运行环境的特点,优化设计,减少外部因素对管杆的影响。
2. 加强抽油井的维护与管理定期对抽油井设备进行检查、维护和保养,及时发现设备存在的问题并进行修理和更换,有效减少设备的老化和损坏,从根本上减少管杆偏磨的风险。
3. 提高操作人员的技术水平加强操作人员的培训和管理,提高其技术水平,使其具备良好的操作技能和丰富的操作经验,减少操作不当导致的管杆偏磨问题。
4. 使用合适的润滑和冷却技术在抽油井的运行过程中,采用合适的润滑和冷却技术,有效的降低管杆的磨损和热损,减少管杆的偏磨现象。
抽油杆偏磨机理及防偏磨对策研究
抽油杆偏磨机理及防偏磨对策研究摘要:作为抽油机日常维护中的重要内容,抽油杆的防偏磨质量将直接影响抽油机工作的安全性与可靠性。
本文首先介绍了抽油杆偏磨特点及偏磨机理,然后具体探讨了抽油杆防偏磨的对策,以期为相关维护与技术人员提供参考。
作为杆抽油系统中的重要设备,抽油杆是抽油泵与抽油机进行载荷承受和运动传递的基本构件。
然而在实际生产活动中由于管柱发生失稳弯曲、井身结构约束、出液性质、抽油杆柱缺陷等原因,使得抽油杆与油管经常出现磨损问题,而在出液离子等作用下抽油杆会出现腐蚀,在腐蚀与偏磨故障的共同影响下,很容易造成杆柱的严重破坏,进而引起抽油杆柱磨损滑脱、油管漏失等故障,大量的故障维修及频繁检测不仅会影响采油井的正常工作,还给油田企业带来严重的经济损失。
因此,加强有关抽油杆偏磨机理及防偏磨对策的研究,对于改善抽油杆工作质量具有重要的现实意义。
1.抽油杆偏磨特点及偏磨机理1.1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,严重时则会出现磨穿;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。
1.2抽油杆偏磨机理(1)油井参数。
沉没度、冲程、泵径、冲次等都是杆管发生偏磨的重要影响因素。
在实际生产过程中,抽油杆的下行动作会同时受到柱塞与泵筒摩擦阻力、井液阻尼等障碍的影响,为保证产液性能,生产参数的不恰当设置会造成部分油井出现冲次较快的问题,使得抽油杆的下行速率远低于抽油机驴头的运行速率,进而导致中和点以下的抽油杆完全处于受压状态,当出现弯曲变形时抽油杆与油管间便会发生摩擦,由此引发偏磨;当泵径过大时,抽油杆下行便会受到过大的阻尼力,其出现弯曲变形的概率会大幅度增加,进而增大了偏磨发生的可能。
油井偏磨腐蚀的机理分析及防治对策
油井偏磨腐蚀的机理分析及防治对策[摘要] 抽油井的抽油杆、油管偏磨现象在油田开发生产中存在较普遍且抽油杆偏磨问题比较突出,由于偏磨现象导致油井检泵周期缩短,作业成本增加,本文在对现场倒井资料分析的基础上,分析了影响抽油井管杆偏磨的诸多因素,列出了防治偏磨的一些工艺,为今后抽油井的管杆偏磨治理提供了参考。
[关键词] 管杆偏磨腐蚀防止措施一、抽油井偏磨、腐蚀现状我队主管面一区、北二区及零散井区部分油井,抽油井共计94口正常开抽83口,其中斜井43口,占总井数51%。
油井平均泵径57.2mm,平均冲次3.2次/分,平均冲程3.9次/分,平均泵效68.8%,平均动液面536m,平均沉没度369m,日产液2832方,日产油150吨,平均含水94.5%。
已进入高含水开采阶段,油井井况发生了很大变化,加之多年的强注强采,致使杆、管在井下的工作条件日益恶劣,抽油井偏磨腐蚀加剧,各种原因引起的断脱漏失问题也就日趋增加。
据统计,发生管杆偏磨腐蚀的油井由2009年47口上升到2010年61口,表1上可以看出采油三队2009-2010年维护性作业井次163口,其中因为管杆偏磨、腐蚀造成维护性井次占总维护工作量66.2%。
综上可以看出,管杆偏磨危害性极大,已经成为制约油田开发中后期高效稳产的严重矛盾,因此,应用新技术,新工业,减少偏磨腐蚀,降低采油成本的有效途径之一。
(见表1所示)二、抽油井管杆偏磨、腐蚀机理1、管杆弯曲接触产生偏磨(1)井斜引起偏磨由于井身不直,造成抽油杆在上,下冲程过程中抽油杆柱与油管之间直接接触发生摩擦而导致管杆严重磨损。
离井口越近,磨损越严重,油管的倾斜角度越大,磨损就越严重。
在井眼弯曲度越大的地方,油管内壁与抽油杆本体产生摩擦,油管偏磨面积较小,磨损较严重,在抽油杆柱的上部,表现为单面偏磨,这种偏磨往往把油管磨穿,偏磨现象中最常见也是破坏性最大的一种。
2010年我队斜井维护性作业36口,斜井造成偏磨约占维护作业井总数的41%。
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浅谈抽油井管杆偏磨机理分析及防治措施【摘要】抽油机深井泵采油中,油管与抽油杆偏磨是造成抽油机井躺井的主要因素,通过对油管与抽油杆之间偏磨损伤机理的分析研究,找出了影响偏磨速度的因素,提出了减缓偏磨速度的方法,取得了较好的经济效益。
【关键词】偏磨机理;应力分析;减缓;对策
【中图分类号】te933.207
随着油田不断深入开发,综合含水逐渐上升,油井的偏磨、腐蚀等情况不断加剧。
有杆泵油井生产过程中,由于井身结构限制、管柱失稳和管杆弹性变形、产出液性质影响等因素,造成抽油杆与油管之间总是存在接触磨损现象,导致油井油管磨损漏失、抽油杆磨损断脱等问题,严重影响油井检泵周期。
而且随着油田开发的进一步深入,低品位油藏相继投入开发,油井泵挂深度加大,同时开发产出液物性逐渐变差等因素都从不同程度上加剧了油井管杆偏
磨问题的发生。
消除或减缓抽油杆及油管的偏磨速度,延长检泵周期是提高油田开发效益的重要路径。
1抽油杆与油管偏磨损伤机理
偏磨损伤的成因是抽油杆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
接触疲劳强度,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断或抽油杆脱。
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。
2偏磨影响因素分析
2. 1接触应力分析根据赫兹公式接触应力计算方法如下:
式中:σh、fn、b、ρ、e分别代表:最大接触应力,作用在接触面上的载荷,接触长度,综合曲率半径,综合弹性模量其中综合曲率半径ρ=ρ1ρ2/(ρ2±ρ1),正号用于外接触,负号用于内接触,ρ2代表油管偏磨点内半径,ρ1代表抽油杆偏磨点外半径。
由上式可以看出,影响油管与抽油杆接触面接触应力大小的主要是四种因素,作用在接触面上的载荷、综合曲率半径、综合弹性模量、和接触长度。
2. 2接触面载荷分析假设节箍作为一个质点,那么抽油杆在偏磨点附近的运动,可以认为是质点围绕油管摩擦点作向心运动,向心力即是接触面上的载荷。
计算如下:
式中: m, n, s, r,,fυ分别代表:抽油节箍质量,冲次,冲程,偏磨点拐弯半径,向心力,摩擦系数。
由上式可以看出,在同一口井的同一偏磨点,偏磨接触面上的载荷的大小与冲次的平方成正比,冲次变小,作用在接触面上的载荷也随之变小,接触应力σh也将变小,偏磨减轻。
2. 3综合曲率半径分析在采油生产中,抽油杆是在油管内部来回做上下运动的,属于内接触,在公式ρ=ρ1ρ2/(ρ2±ρ1)中适用于负号,因此当抽油杆偏磨点外半径ρ1越接近于油管偏磨点内半径ρ2时,综合曲率半径ρ越大,接触应力σh则越小,偏磨
将随之减轻。
2. 4综合弹性模量分析综合弹性模量e是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力,是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,与材料的化学成分有关。
2. 5接触长度分析从赫兹公式可以看出,接触应力的大小与接触长度呈反比,接触长度长度愈大,接触应力愈小。
在油管和抽油杆偏磨的过程中,油管偏磨部位为油管内面,偏磨轨迹为线状,长度为抽油机冲程,在中原油田一般为4. 8米,而抽油杆偏磨部位通常为抽油杆节箍,长度一般为0. 2米,其有效的接触长度为抽油杆节箍长度,对油管和抽油杆来说,接触应力是相同的,但由于油管和抽油杆偏磨行程的不同,会造成油管抽油杆偏磨速度的不同。
在一个单向运动过程中,抽油杆节箍每一点的偏磨行程是4. 8米,而油管每一点的偏磨行程是0. 2米,油管偏磨面
的接触应力属于脉动循环应力,与抽油杆节箍脱离接触后接触应力就等于零,因而在材质相同的情况下,油管的磨损速度要远远小于抽油杆节箍,在厚度相同的情况下,理论上要磨坏20个以上的抽油杆节箍才能使油管损坏,可以通过定期更换抽油杆节箍来实现检泵周期的延长。
3减缓管杆磨损速度,延长检泵周期
3. 1降低作用在偏磨接触面上的载荷前面的公式已经指出,造成偏磨的摩擦力的大小与冲次的平方成正比,降低冲次可以降低作用在油管、抽油杆接触面上的载荷,减小接触应力,减缓磨损速度。
现场应用:旋卡扶正器+普通抗磨副。
加强新技术研究应用,引进弹力支撑定位扶正装置、弹力支撑抗磨副技术开展现场实验,并取得了显著效果。
3. 2增大综合曲率半径接触应力的公式已经指出,综合曲率半径的大小与接触应力成反比,在油管内径不变的情况下,增大偏磨点处的抽油杆本体与节箍直径,可以有效地增大综合曲率半径,减小接触应力,减缓磨损速度。
在现场生产中,可以通过调整抽油杆组合解决这个问题,在条件允许的情况下将偏磨部位的抽油杆提高一个级别使用,如将φ19mm抽油杆改换为φ22mm抽油杆,或者使用加大节箍,将原来的φ19mm抽油杆节箍直径加大为φ22mm抽油杆节箍。
抽油杆节箍加大,一是增大了综合曲率半径,二是增大节箍厚度,延长了节箍完全损坏的时间。
3. 3改变接触面材质,降低综合弹性模量减少摩擦系数。
上部近井地带的偏磨可以通过定期更换抽油杆节箍来实现检泵周期的
延长。
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,选择内衬hdpe/expe油管+配套ⅱ型接箍配套治理技术。
该抗磨抗腐油管是在普通油管中内衬高密度聚乙烯材料,内衬层抗磨强度高,能够有效减少杆管间的磨擦磨损,内衬材料的肖氏硬度为60~70m,耐磨性是金属的3~5倍;内衬材料耐腐蚀能力强:对酸、碱、盐等众多物质具有很好的耐腐蚀性。
3. 4油管损伤在线检测。
采用磁性检测法,通过励磁装置磁化管杆后用磁敏感元件检测磁场畸变,从而获得局部横向裂纹、孔洞
及轴向沟槽三类缺陷信息,对偏磨腐蚀严重的油管予以报废。
自2010年应用现已开展22井次,油管报废率为22·8%,通过该技术的应用首先避免了大段或全井更换油管造成的浪费,其次极大减少了缺陷油管下井造成的短命井,同时通过检测结果精确定位偏磨段,增强了偏磨治理针对性。
3. 5陀螺测斜。
定向井在钻井过程中,录取了造斜曲线,给油井偏磨治理提供了依据,而对于地层蠕动和钻井过程中管柱失稳造成的弯曲变形,部分老井则没有录取井身轨迹资料,陀螺曲线的测试正好填补了这一资料空白。
应用曲线测试数据,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,从而最大限度的提升治理效果。
针对部分偏磨严重、采取治理措施效果不明显,井深轨迹不明确井,实施陀螺测斜井15口,为偏磨井治理提供了有效的技术支撑。
4应用效果
通过上述分析,我们对抽油机偏磨严重井上进行了治理,下调冲次7口井,应用aoc双向保护接箍,调整抽油杆组合,更换抽油杆节箍,取得了较好的治理效果,平均检泵周期延长了61天。
5结论
通过对接触应力的研究分析及结果的应用,减缓了抽油机井的偏磨,降低了抽油机井躺井率,提高了检泵周期,取得了可观的经济效益。
针对油井管杆偏磨问题,认真加以分析、分类,采取相对应的配套治理技术加以解决,是治理油井偏磨,实现油井检泵周期
的有效延长正确方法。