临盘南部油区杆管偏磨机理治理论文
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
临南油田偏磨机理与治理措施分析
◇ 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。
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。
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。
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随着油田的开采时间的推移,抽油井杆管的偏磨现象越来越普遍。
抽油井杆管偏磨不仅降低了开采效率,也会增加生产成本,由此对抽油井的运行产生了严重的影响。
本文通过分析抽油井杆管的偏磨产生原因,提出了相应的治理对策。
一、抽油井杆管偏磨的原因1、砂粒的进入:抽油井在开采油藏的过程中,由于地层水文条件的影响,会产生砂粒,其中一部分的砂粒随着采油液进入井口,最终进入抽油井杆管,引起杆管偏磨。
2、井口管柱的运动:抽油井杆管在运转的过程中,油管柱的运动对杆管的磨损起到了很大的作用。
在井口处,油管柱会产生剧烈的冲击力,导致抽油井杆管偏磨。
3、油管柱的过度拉伸:油管柱的过度拉伸也会导致抽油井杆管的偏磨。
在某些情况下,油管柱拉伸过度会导致井口处的扭曲,从而引起抽油井杆管的偏磨。
1、井口管柱的优化设计:针对抽油井杆管的偏磨问题,可以通过优化井口管柱的设计来减少杆管的磨损。
该方法能有效减少油管柱的运动对抽油井杆管的冲击力,降低杆管磨损的风险。
3、泥浆循环系统的设计:在抽油井的运行过程中,泥浆起到了重要的冲洗作用,可清除抽油井杆管中的杂质,防止杆管偏磨。
因此,泥浆循环系统的设计非常重要。
可以通过增加泥浆的流速和质量来改善泥浆循环系统的性能,从而减少抽油井杆管的偏磨现象。
4、强化抽油井管理:强化抽油井管理是一个重要的治理方法。
包括提高工作人员的技能水平,落实安全生产制度,定期检查设备状态等。
这将有效增加运营效率,降低生产成本,进而减少抽油井杆管偏磨的发生率。
通过分析抽油井杆管偏磨的原因和治理对策,可以有效的减少抽油井杆管偏磨的情况,提高生产效率和安全性。
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在石油开采过程中常见的问题。
井杆管偏磨对于油田的生产操作和设备维护都会造成一定程度的影响。
本文将对抽油机井杆管偏磨的原因进行分析,并探讨针对此问题的治理措施。
1.操作不当抽油机的操作人员未能正确操作设备,导致井杆管与井中设备、井口结构等接触产生磨损。
例如在起下油浆过程中,操作人员未能正确控制井杆管的位置和姿态,导致井杆管与井中设备的接触不当,从而引发偏磨情况。
2.井杆管材质选择不当井杆管的材质选择不当也是导致偏磨的原因之一。
如果井杆管的硬度不符合实际工况要求,或者对于井杆管的材质和工艺要求不符合,都有可能导致井杆管的偏磨情况。
井杆管的硬度不够,容易在使用过程中发生磨损。
3.环境因素采油现场环境因素也会影响井杆管的使用寿命,例如地质条件、井深、井口结构、油层产量等。
这些因素都会直接影响井杆管的磨损情况,从而导致偏磨的发生。
4.运行时间过长抽油机井杆管在长时间的运行过程中,受到了不断的拉扯和碰撞,从而引发了偏磨情况。
尤其是在高产量的井口,井杆管的运行时间过长也会加剧其偏磨的情况。
1.加强操作规范对于抽油机的操作人员进行培训,加强其对于设备操作规范的理解和执行能力。
培训内容包括正确的起下油浆的操作方法、对于井杆管位置和姿态的控制等。
设立操作规范和操作流程,对于操作人员进行管理和监督。
2.优化井杆管材质和工艺对于井杆管的材质和工艺进行优化,提高其硬度和耐磨性能。
采用先进的生产工艺和材料,提高井杆管的使用寿命,降低偏磨情况的发生。
3.加强环境管理对于采油现场的环境因素进行全面的管理和监控。
针对不同的地质条件、井深、井口结构进行针对性的管理措施,减少因环境因素引发的井杆管偏磨情况。
4.定期检查和维护定期对抽油机的井杆管进行检查和维护。
对于井杆管的磨损情况进行监测和评估,定期更换损坏的井杆管,提高设备的稳定性和可靠性。
5.适当降低产量针对高产量的井口,适当降低产量,减少井杆管的运行时间,从而降低井杆管的磨损情况。
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。
浅谈抽油机井杆管偏磨与治理
速 了杆 、管、泵的损坏 ,增加 了 检 泵作 业工作量和采油成本 ,影响 了油田的开发。因此 ,为 了维持油 田的正常生产,提 高经济效益 ,研 究解决抽 油杆与 油管的偏磨 问题有着重大的实际的意义。本文就杆管偏磨的现象和机 理进行 了深入 的探讨 ,并结合 目前 国内外各种 防偏磨技术提 出适合我 油田有 效防治
工艺设备
中 国化 工 贸易
Ch i n a Ch e mi c a l Tr a d e 2
蒋远 国
( 大 港 油 田公 司 第 五 采 油 厂 , 天 津 3 0 0 2 8 0 )
摘
要 : 目前抽 油机井杆管偏磨是各 大油 田普遍存在的 问题 。特 别对 于进入 中后 期开采阶段的油 田,偏磨 井数逐年增加 。由于杆管的偏磨 ,加
抽 油杆 在往 复运 动 弯 曲和 变 形是 造成杆 管 偏磨 的基 本原 因 。抽油 机在 运行 过程 中 ,抽油 杆柱 在交 变载 荷 的作用 下会 产 生弯 曲变形 。上 冲 程时 ,液柱 载荷 由 油管转 移 到抽 油杆 上 ,中和 点 以下的 这一 段油 管 在 。随 着下 泵深 度增 加 、偏磨 问题 呈上 升 的趋势 ,每 年 因此 造成 的经 因卸载而 发生 弹性 收缩 产生 螺旋 弯 曲 ,造 成抽 油杆 、油管相 互 接触 摩 济损 失巨 大。 因此 ,根据 油井 的 偏磨现 状 ,分析 偏 磨机 理 ,找到 切实 擦 。其相 互接 触摩 擦又 增 加了 抽油 机光 杆载 荷 ,抽油 杆接 箍通 过 油管 有效 的防治 方法 ,对 提高 油井 生产 水平 ,减 轻偏 磨造 成 的影 响 ,减少 接 箍时将 产生 强烈 的 震荡而 产生 振 动载 荷 ,同时 又增 加 了抽油 杆 上行 作业 ,节约 采油成本 具有 重要的 实际意义 。 时对 油 管 的横 向压 力 ,增 加 了 上 行 的摩 擦 阻 力 ,加 剧 杆 管 的偏 磨 损 伤 。 下冲程 时 ,液柱载 荷 由抽油杆 柱转 移 到油管 上 ,抽 油杆 卸载 发生 杆管偏 磨现状 在 石 油开发 过程 中 ,由于抽 油杆 和油 管之 间 的摩擦 造 成 了杆 管 的 弹 性收 缩产 生螺旋 弯 曲 。下行 时还 将受 到柱 塞 与泵筒 间摩 擦阻 力 及液 损坏 ,严 重的 将导 致断 脱或 漏失 躺井 ,这 就 是通 常说 的偏 磨 。随着 油 流 通过 柱塞 产生 的阻 力和 井液 对抽 油杆 的浮 力 ,因此 抽油 杆柱 下 部容 田开 发进 入 中后期 ,我 厂应 用注 聚采 油 ,油井 见 聚合 物后 偏磨 问题越 易受阻 发 生弯 曲 ,造 成杆 、管 相互 接 触摩擦 形 成偏磨 。这种相 互 接触 摩擦 所造 成 的偏磨 损伤 随 泵深 的增 加 、生 产参 数 ( 冲 次过 高 ) 、等因 素 来越 突 出 ,导致 杆管磨 损 、油管 漏 失 、抽油杆 断脱现 象不 断增加 。 的影 响越来越 严重 。 二、抽 油机井 管杆偏磨 的危 害 8 . 油井 参数 的影响造 成偏磨 般 来说 ,节箍 偏磨要 比 抽油 杆整 体偏 磨严 重 ,严重 时 可将 抽油 抽 油机 井 冲程 、冲 次 、沉 没 度 以及泵 径都 会影 响杆 管 偏磨 。在理 杆 母扣 磨平 ,油管 则 表现 为被 磨 出一条 平行 于轴 心 的 凹槽 ,甚 至 磨 出 条裂缝 。而且 ,一 般来 说下 泵越 深 ,偏磨 越严 重 。管杆 偏 磨造 成 了 想状 态下 ,抽 油杆 全部 重 量应该 加载 到 抽油机 驴头 上 ,上 、下 冲程 换 杆 断 、杆 脱 、管 漏 、管断等 ,导致 抽油机 井作业维 护工 作量 居高不 下 , 向时抽 油杆下 行速 度 与驴头 速 度同 步 ,抽油杆 柱处 于 拉伸 状态 。但 在 管 杆报 废率 高 ,因而 缩短 管杆 使 用寿 命 、降低 有杆 泵免 修期 、降低泵 实 际生 产 中 ,抽 油杆下 行 受到 井液 的阻 力作 用 、杆管 以及 柱塞 与 泵筒 效 、减少 有效生 产 时间 等 ,不 仅 造成 油井 生产 效率 降低 ,还 增 加了 油 之 间的 摩擦 阻力 。为 了提 高产 液能 力 ,由 于生产 参数 不 合理 ,相 当一 部分油 井 由于冲次 过快 ,抽 油杆下 行速 度滞后 于驴 头 的运动 速度 , 造 田生产 成本 。 成 中和 点 以下 的抽油 杆几 乎全 部处 于受 压状 态 ,产 生受 压弯 曲变 形 的 二、造成抽 油 井管杆偏磨 的原 因 抽油杆 与油管发 生接 触摩擦 ,进一步 加剧 了偏磨 的严重性 。泵 径越 大 , 1 . 井身 结构 抽油杆 下行 受 到的 阻力越 大 ,抽 油杆发 生 弯 曲变形 的可 能性 越大 ,杆 井 身结构 套管弯 曲造成 生产管 柱弯 曲, 导致 管杆偏 磨 。对 于斜 井 , 其 井 身结构 与垂直 方向有 一定 的角度 , 如抽油 泵下在 套管弯 曲点 以下 , 泵上 管偏 磨的几率 也越 大。 9 . 井 口回压对 偏磨 油管 会随 套管一 起弯 曲, 导致 抽油杆 与油管 摩擦 。即使是 直井 , 因 目前的 油 井井 口回压 的存在 ,无疑增 加 了抽 油时 的悬 点载 荷 ,当井 口回 钻 井技术 不可能 保证 井身完 全垂直 , 套管在 某一段 也会 出现弯 曲现象 , 特 压 增加 时 ,相 当于 增加 了抽 油杆 的 重力 ,上 冲程悬 点载 荷 增加 ,下 冲 别 是狗腿 弯 曲当油管 下入后 , 随着套 管弯 曲, 从 而造成 杆管之 间的摩 擦 。 程 载荷 降低 。井 口回压 过高 ,悬点 载荷 增大 ,亦可 造 成泵 的漏 失 。在 2 . 封 隔器 坐封造 成油管 弯曲, 发生管 杆偏磨 大 港 油 田经过 长 时间 开发 , 同一 口油井 中射 开 层位 多 , 有 3 0 %的 油 井 偏斜情况 下 ,会 导致 抽油杆 与油管 偏磨加 剧。
抽油机井管杆偏磨原因与治理
1抽 油机井 管杆偏磨原 因分析 l _ l井 斜的影响 造 成井斜 的因素很多 ,包括 自然井斜、人 工井斜 、地层 蠕动等 。杆 管摩擦可使悬 点最大负荷增加 4 0 % 。井筒 中 “ 狗 腿 ”的严重 性与井深有关 ,Байду номын сангаас杆的磨阻与轴 向张力成正 比。
4 5 7 m处 4 。/ 1 o o f t 的 狗腿 比 2 1 6 4 m处 同样 的狗 腿 摩 阻力 大
1 . 3产出液介质的影响
随着各 大油 田相 继进入高含水开采期,不但井液 的含水 增加 ,粘度在提高 ,含蜡量在提高,比重 也在增加 ,泵挂在 加深 ,管杆接触面的润滑系数也在大幅度地降低 ,上行载荷 明显增加 ,下行阻力无形加大,在增加抽油机驴头载荷 的同 时,也 改变 了抽油杆的受力状况和变 形程 度,致使管杆接触 摩擦偏 磨损伤与开采初期和低含水期相 比越来越严重 。
2 . 4 7 倍( 9 4 / 3 8 ) 。 若连续几个 弯曲段 , 悬点负荷可能非常大。 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 ≤3 m ,冲次为 6 次/ m i n ,磨损较严重 。
2 . 6应用新技术、新工艺 无 管采油技术 无管采 油装 置最大 的优 点是 :空心抽 油
( 1 )杆材试样 磨损量 随含 水量变化 的曲线 ( 2 )管材试 样 磨损 量随含水 量变化 的曲线 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 。 1 . 5 管杆 的材质 管杆 材质及表层涂 料的强度和耐蚀 性不同, 管杆耐腐蚀 性 和寿命不 一样 。 1 . 6管理 因素 的影 响 管 理不 善严 重影 响偏磨井 的治理效果 。 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抽 油杆 扶正器 使 用抽 油杆扶 正器是解 决油 管和抽 油杆偏磨 比较 有 效 而 且廉 价的方法 。扶 正器 外径大 ,可以看作为杆柱 的约束 , 增 加约束可 以提 高其 稳定 性。滚轮扶正器由于易卡轮和 不耐 腐蚀的原因 ,己被淘汰 。使用较多 的是接箍尼龙扶正器,但 由于尼 龙扶 正器 材质 的不 同,防偏磨效果也不一样。 目前使 用效果 较好 是用螺纹 连接在 抽油杆 上的 非金属接 箍型 防偏 磨扶正器,该扶正器 的扶正体是高强度耐磨工程塑料 ,利用
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。
浅谈抽油机井杆管偏磨与治理
浅谈抽油机井杆管偏磨与治理摘要:目前抽油机井杆管偏磨是各大油田普遍存在的问题。
特别对于进入中后期开采阶段的油田,偏磨井数逐年增加。
由于杆管的偏磨,加速了杆、管、泵的损坏,增加了检泵作业工作量和采油成本,影响了油田的开发。
因此,为了维持油田的正常生产,提高经济效益,研究解决抽油杆与油管的偏磨问题有着重大的实际的意义。
本文就杆管偏磨的现象和机理进行了深入的探讨,并结合目前国内外各种防偏磨技术提出适合我油田有效防治措施。
关键词:抽油机井杆管偏磨防治措施抽油机井采油是有杆泵抽油的主体,也是石油工业的传统的采油方式,是迄今为止一直占主导地位的人工举升方式。
然而,在世界各国油田的抽油机井采油系统中,由于杆管偏磨造成的油井事故广泛存在。
随着下泵深度增加、偏磨问题呈上升的趋势,每年因此造成的经济损失巨大。
因此,根据油井的偏磨现状,分析偏磨机理,找到切实有效的防治方法,对提高油井生产水平,减轻偏磨造成的影响,减少作业,节约采油成本具有重要的实际意义。
一、杆管偏磨现状在石油开发过程中,由于抽油杆和油管之间的摩擦造成了杆管的损坏,严重的将导致断脱或漏失躺井,这就是通常说的偏磨。
随着油田开发进入中后期,我厂应用注聚采油,油井见聚合物后偏磨问题越来越突出,导致杆管磨损、油管漏失、抽油杆断脱现象不断增加。
二、抽油机井管杆偏磨的危害一般来说,节箍偏磨要比抽油杆整体偏磨严重,严重时可将抽油杆母扣磨平,油管则表现为被磨出一条平行于轴心的凹槽,甚至磨出一条裂缝。
而且,一般来说下泵越深,偏磨越严重。
管杆偏磨造成了杆断、杆脱、管漏、管断等,导致抽油机井作业维护工作量居高不下,管杆报废率高,因而缩短管杆使用寿命、降低有杆泵免修期、降低泵效、减少有效生产时间等,不仅造成油井生产效率降低,还增加了油田生产成本。
三、造成抽油井管杆偏磨的原因1.井身结构井身结构套管弯曲造成生产管柱弯曲,导致管杆偏磨。
对于斜井,其井身结构与垂直方向有一定的角度,如抽油泵下在套管弯曲点以下,泵上油管会随套管一起弯曲,导致抽油杆与油管摩擦。
抽油机井杆管偏磨原因分析及治理措施
的管箱、封头中,阳极块的使用数量需根据设备的尺寸 来确定,还要将阳极块均匀设置,确保受保护的设备不 存在防护死角。 3.7 防垢器等设备的应用
除垢器在石化、水处理、特殊设备等防腐蚀领域中 得到了普遍运用,其关键材料为以多种类型的金属成分 构成的特殊合金,此合金充当电化学催化体,在流体经 过特殊合金时会和合金材料发生接触,让溶液产生电化 学催化反应,由此让液相内的胶体物质转化为悬浮状态, 无法聚集附着在管壁上方,导致液相内的各类离子与杂 质不容易结合成垢体,还能让已结的垢体发生脱落。此 外,还能弱化溶液组合对金属的氧化效用,提高其还原 效果,缓解金属材料的腐蚀。使用除垢器能对换热器设 备的垢下腐蚀起到良好的防范效果,所以,对于特殊的 循环水换热器,便可运用此项技术。 4 结语
和化工标准与质量 ,2019,39(23):170-172. [4] 富思超 , 赵佳一 , 王乐 . MIP-CGP 催化裂化装置防腐蚀情况分
析 [J]. 中国石油和化工标准与质量 ,2017,37(24):113-114+116. [5] 隋 毅 . 换 热 器 的 防 腐 和 维 护 综 述 [J]. 内 蒙 古 煤 炭 经 济,
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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.。