聚驱采出井抽油杆管偏磨分析与综合防治

聚驱采出井抽油杆管偏磨分析与综合防治

【摘要】本文主要结合单位的生产实际，并参照聚驱井的工作情况，重点分析了游梁抽油系统中抽油杆管偏磨的机理，并研究了抽油杆管偏磨的防治措施。提出了确定油井合理的沉没度，确定油井合理的热洗周期，并及时解除蜡堵；适当调大泵的间隙，以减少摩擦阻力；确保钻井质量，控制井偏角等措施方法。

【关键词】抽油杆管偏磨井偏角沉没度防治措施

从聚合物驱油生产实际中认识到，在游梁式抽油装置采油过程中，对于原油粘度较低、产量也相对较少的油井，即使使用小排量的泵、较细的油管及细杆，抽油杆管的偏磨现象也仍然存在。对于该现象技术人员已经采取了一些相应的措施，虽取得了一定的效果，但还没有研究出彻底解决问题的方案。在油井采油过程中，一但有抽油杆和油管之间出现偏磨的现象时，即使抽油杆和油管之间发生磨损，同时也使油井的维修作业次数增加，这样会造成油井的生产效率降低，影响到油井的正常产油量，导致采油成本增加。所以，增加原油开采的效率，节约油田开采成本，这一问题研究，对油田企业发展有着重要的实际意义和经济效益。

1 杆管偏磨机理分析

1.1 含水率对杆管偏磨的影响

在生产过程中，抽油装置的悬点载荷会随着原油的含水率增加而增大，会造成杆管偏磨的增加。同时原油的粘度也是随着油井的含水率变化而变化的，含水率增加，原油粘度会降低，这样增加了杆

抽油杆失效分析

抽油杆失效实验分析 摘要：抽油杆是抽油机设备的重要部件，它将抽油机的动力传递给井下抽油泵，因此了解和学习抽油杆知识是必不可少的。通过查阅资料、做实验以及分析结果，加强我们对抽油机和抽油杆的认识，并催使我们把所学的专业知识运用到实际中，并通过分析找到失效原因，以便提出相应的防止措施。 关键词：抽油杆、失效分析、组织。 Abstract: sucker rod pumping equipment is an important component of machine oil pumping machine, power it will be passed to the down hole pump, so understanding and learning the knowledge is essential for sucker rod. Do the experiment and the analysis results through access to information, understanding, strengthen our pumping and pumping rod, and it moves us to learn professional knowledge into practice, and through the analysis to find the cause of failure, so as to put forward corresponding prevention measures. Keywords: sucker rod, failure analysis, organization.

有杆抽油系统(综合)汇总

《有杆抽油系统》综合复习资料 一、填空题 1、抽油设备由(1) 、(2) 、(3) 及井下采油附件组成。 2、对于常规型游梁式抽油机，当驴头处于上、下死点位置时，连杆中心线间的夹角基本为零，这个角被称为抽油机的(4) 。 3、当抽油机悬点开始上行时，游动阀(5) ，液柱重量由(6) 转移(7) 上，从而使抽油杆(8) ，油管(9) 。 4、在抽油机井生产过程中，如果上冲程快，下冲程慢，则说明平衡(10) ，应(11) 平衡重或平衡半径。 5、测量抽油机井液面使用的仪器是(12) ；测量抽油机井示功图使用的仪器是(13) 。 6、游梁式抽油机的平衡方式主要有机械平衡和气平衡两种。其中，机械平衡方式包括(14) 、(15) 和(16) 三种。 7、电压—转速特性曲线平缓而有向水平趋势的电机称为(17) 电机，具有较高的转差率，在一个冲次内电机转速变化范围大，同时具有较高的过载系数。 8、弹性滑动使带速(18) （超前或滞后）于主动轮表面速度而又(19) （超前或滞后）于从动轮表面速度，从动轮的圆周速度总是(20) （低于或高于）主动轮的圆周速度。 9、普通抽油杆的杆头主要由外螺纹接头、卸荷槽、(21) 、(22) 、(23) 和圆弧过渡区组成。 10、抽油井工作时，作用在悬点上的摩擦载荷主要有：①抽油杆柱与油管的摩擦力，②柱塞与衬套之间的摩擦力，③液柱与抽油杆柱之间的摩擦力，④液柱与油管之间的摩擦力，⑤液体通过游动阀的摩擦力。 上冲程中作用在悬点上的摩擦载荷是受(24) 、(25) 及(26) 三项影响，其方向向下，故增加悬点载荷；下冲程中作用在悬点上的摩擦载荷是受(27) 、(28) 、(29) 及(30) 四项影响，其方向向上，故减小悬点载荷。

抽油杆偏磨原因及对策研究

抽油杆偏磨原因及对策研究 我国石油开发至今已有较长的时间，油田开发也随着开发时间的增长逐渐进入了高含水期，这也使得抽油杆管的偏磨现象有了逐年加重的趋势，这在较大程度上影响了油井的正常开采作业，影响石油产业的发展。本文从抽油杆管及油井井身等多个因素出发，对抽油杆偏磨产生的原因进行适当的分析，找出抽油杆偏磨的原因，并提出相应的解决办法，在一定程度上缓解抽油杆偏磨的现象发生，保证油井开发的正常运作。 标签：抽油杆；偏磨；油井；解决办法 我国石油开发有着悠久的历史，而工业化开采石油至今也有了较长的时间，随着各大油田的开发年限的增加，油井开始逐渐转入高含水期，油井的综合含水在逐年上升。而在我国，有杆泵采油作为传统的采油技术，一直占据主导地位。在油井综合含水上升的情况下，有杆抽油系统的工作环境和状况也变得愈加复杂多变，抽油杆的偏磨问题也愈加明显的显露出来，这也制约着油井的开采效率和效益，不利于我国油井开采事业的可持续发展。针对这一问题，本文从抽油杆、油井等多个因素出发，找出出现这些问题的原因，并提出合理的解决办法，最大程度保证有杆抽油系统的合理高效运行。 1 抽油杆偏磨原因 抽油杆偏磨的主要原因为以下几个方面： 1.1 井身结构影响，即井斜导致偏磨的发生 由于受到地质影响和施工质量的影响，并不是所有的油井都是绝对的垂直向下的，有较大数量的油井会存在一定程度的倾斜，在部分地區会称之为狗腿井。由于油井的井身存在一定的倾斜，因此就必然会在抽油杆进行往抽油作业的时候，与油管发生碰撞摩擦，这就会导致抽油杆偏磨。如果部分油井井身结构变形次数较多，则会增加偏磨的程度，甚至会出现多个偏磨区域，严重的时候也会磨断抽油杆或者磨穿油管，造成严重的后果。 1.2 综合含水影响，即高含水度影响抽油杆和油井的润滑效果 有杆泵采油作为传统的采油技术，其抽油杆与油管之间由原油作为润滑液发挥效果，而逐年开采使油层的综合含水量上升，开采出的原油含水量增高，其润滑效果随之大大降低，润滑性变差，这也加重了抽油杆和油管之间的磨损。而综合含水量的增加，使原油产出液密度增加，抽油杆在下沉时受到阻力增加，在一定程度上会造成抽油杆变形，扩大了磨损范围，增加了偏磨的载荷。 1.3 生产参数影响，即不合理的生产参数对抽油杆产生的影响

抽油泵失效原因分析与对策

抽油泵失效原因分析与对策 发表时间：2019-06-11T11:24:36.710Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第3期作者：王芳吕建军王洪波黎东李霞 [导读] 本文对抽油泵失效原因进行了分析，主要是作业施工质量差，地层因素影响，固定凡尔刺漏，游动凡尔罩脱断等原因，并提出了应对措施，主要是重视作业施工质量，改善固定凡尔材质，合理调整抽油机工作参数，改进常规泵柱塞衬套副的结构，采用易排砂的泵体结构等措施，提高了抽油泵的泵效。 1.抽油泵失效原因简析 1.1作业施工质量方面 主要是由于现场条件和周围环境的限制，往往不能保证下井管杆的清洁。同时由于控制成本的原因，在生产中部分老化的管杆还在继续使用，地面部分泥土、砂粒、管杆壁上的铁锈、垢、死油等沉淀到固定阀上，造成阀密封不严或堵塞阀球，在活塞上下运动时造成活塞卡在泵筒内不能正常抽油；某些泥质含量比较高的油井，在抽油过程中，出现周期性的固定阀堵塞，需多次作业更换固定阀座。从生产现场取出来的固定阀看，大部分都沉淀有不同程度的脏东西。 1.2地层因素影响 由于地层条件复杂，在引起抽油泵失效上，主要表现为地层出砂严重、产出液的高含水腐蚀性，这都不同程度的造成泵筒、柱塞、球阀的磨损腐蚀，使抽油泵失效。 1.3固定凡尔刺漏 常用的抽油泵固定凡尔大都采用6Cr18Mo或9Cr18Mo耐磨不锈钢材料制成。Cr在调制结构钢中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的力学性能；而Mo在钢中能提高淬透性和热强性，防止回火脆性。在热处理工艺中处理不当，将对固定凡尔的质量产生很大影响。 在绝大多数情况下，抽油泵达不到理想工况，在上冲程过程中，当泵腔未被液体完全充满时，泵腔顶部将出现低压气顶，随后在下冲程过程中，在活塞接触液体前游动阀一直处于关闭状态，直至与液体接触的瞬间液压突然升高，游动阀被打开，出现负向液击现象；而在抽油机下冲程向上冲程转换的瞬间，游动阀由打开状态转换为关闭状态，出现正向液击现象；同时在泵腔内出现低压气顶时，液体被气化，而下冲程泵阀被打开的瞬间，又出现高压状态，气化的液体又被液化，形成瞬时真空，产生气蚀现象。在液击和气蚀的频繁作用下使固定凡尔和游动凡尔失效。 1.4游动凡尔罩脱断 活塞游动凡尔罩在理想状态下，所受的力为抽油杆向上的拉力、抽油杆本身的重力、泵筒与活塞之间的摩擦力、液柱的惯性载荷等，正是由于在游动凡尔罩上作用的外力的综合交替作用下，形成了两个以游动凡尔罩为支点的力矩，这两个力矩在每个冲次中交替出现，大大增加了游动凡尔罩自身的疲劳强度，特别是在活塞下行程时，游动凡尔打开的瞬间，高速高压的液流冲击阀球，由于液流速度的不均匀和其他原因引起的振动，使阀球运动偏离阀座孔轴线，碰撞球室侧壁，在凡尔球的反复冲击下，3条筋处的圆柱形内孔变成椭圆形，3条筋的壁厚变薄，形成从凡尔罩断的抽油泵故障现象；同时由于力矩的存在，使拉杆和游动凡尔罩的结合处从过盈配合转化或部分转化为间隙配合，导致拉杆从游动凡尔罩上脱开。 2.应对措施 2.1重视作业施工质量 从影响抽油泵失效的固定凡尔堵塞来说，作业施工过程中，特别是下管柱过程中要采取措施，注重对井口的保护，雨雪天气施工时要尤为注意；在完井后不能只是单纯的进行试压，而要按规定进行大排量洗井；采油队作业监督要全过程、全方面的实施跟踪监督，保证作

关于抽油机杆井管杆偏磨原因及对策分析

关于抽油机杆井管杆偏磨原因及对策分析 发表时间：2018-11-14T20:14:34.780Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：邢永军 [导读] 摘要：随着油田开发时间的延长，大庆油田己进入高含水期，原油粘度逐渐增大，井筒管理难度越来越大。 大庆油田第二采油厂第三作业区维修队 摘要：随着油田开发时间的延长，大庆油田己进入高含水期，原油粘度逐渐增大，井筒管理难度越来越大。由于偏磨致使油井出现管漏、管脱、杆断、杆脱而检泵，需投入很高作业费用。因此搞清油杆井管偏磨原因，积极采取有效措施，从根本上预防和治理油井偏磨，降低油井偏磨频率，延长油井检泵周期，对油田有效开发和可持续发展具有重要的意义。 关键词：抽油机管杆便磨防治 引言 随着油田进入高含水开发后期，由于高含水、低沉没度井数不断增加，杆管偏磨井数逐年上升，因杆磨断检泵的井比例也逐年上升，增加了维护性井下作业工作量，也增加了检泵费用及换杆管的费用，严重影响油田生产和检泵周期，及时诊断杆管是否偏磨，并及早采取防治措施，能够取得较好经济效果。 一、抽油井管杆偏磨的概述 随着我国经济和社会的发展，石油的需求量逐年的增加，而大庆油田已经处于开发的后期，油田呈现出高含水性、低渗透性，产油量逐年的减少，面对日益紧张的石油资源的需求的形式，大庆油田提高了采油科学技术的要求，也正是由于大庆油田长期使用"水驱法"产油，大量的注水以及不合理的开采，自然井斜、定向斜井，以及产出液的介质腐蚀等原因的影响，就造成了油田井管杆的工作条件逐渐的恶化，抽油杆在油管中的运动以及油管自身的运用是联系紧密而且关系复杂，引起抽油杆和有关的内壁长生强烈的摩擦，有时会把油管磨穿而造成油管漏失，或者是把抽油杆的节箍磨坏，造成抽油杆的损坏，严重的影响了抽油油井的正常生产。 二、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。 三、管杆偏磨原因分析 3.1 井身结构的影响 生产油井有直井和斜井两种，对斜井来讲，油管在造斜点附近范围是弯的，一般抽油泵在造斜点以下安置，这样一来抽油杆与油管在造斜点处必然发生大面积的摩擦，致使杆管严重磨损。 3.2工作载荷的影响 抽油机井在生产过程中，由于抽油杆柱受到往复的交变载荷影响，纵向上会发生拉伸变形，造成磨损。当抽油杆上冲程阶段时，液柱的重量完全作用在杆柱上，杆柱由于受到纵向上的拉伸，油管承受其自身的重量、衬套与柱塞间的摩擦力、固定阀的进液液流阻力、油管与液柱间的摩擦力，在这四个力的综合作用下，大大加剧了油管的变形程度，继而发生摩擦；当抽油杆下冲程阶段时，液柱的重量完全作用在油管之上，致使油管在纵向上被拉伸，抽油杆柱受到自身重力，衬套与柱塞间的摩擦力、液柱与抽油杆柱之间的摩擦力、固定阀的进液液流阻力四个力的综合作用下发生偏磨。 3.3 油井生产参数的影响 抽油机井的冲次和冲程对管杆偏磨影响极大。抽油机冲程越小，发生偏磨的部位越小；抽油机的冲次频率越高，在单位工作时间内，偏磨发生的次数就越大，磨损的相对速度也越大，缩短了杆管的使用寿命。 3.4 产出液介质的影响 当油井产出液含水较高，产出液换相，即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，偏磨严重。 3.5地下原油粘度的影响 开采地下的原油，如果粘度较大，会导致抽油杆运行的阻力加大，使得管杆加重变形程度。导致抽油杆和油管偏磨的位置增多、发生偏磨的范围加大，发生偏磨的摩擦力也会相应增加，从而加大了磨损力度。 3.6含砂量的影响 采油井的采出液中，通常含有地层砂。采出液中砂子的存在，加剧了抽油杆与油管发生磨损，采出液含砂量越多，抽油杆与油管的磨损越严重。 四、管杆偏磨防治措施 4.1优化管柱组合设计 根据不同采油井的实际井况，建立合理的力学模型。通过对管柱的各个受力点的分析计算，优化杆柱组合设计，在容易出现受力变形大的部位，使用具有高强度、耐腐蚀材料的杆材，尽量减小抽油杆和油管的受力变形幅度，以减小偏磨几率。 4.2加装抽油杆扶正器 在抽油杆上加装抽油杆扶正器来防治管杆偏磨。抽油杆扶正器采用尼龙为原料，它不仅价格低、容易安装，并具有耐热、耐磨、耐腐蚀、耐低温的优点，在控制抽油机井油管本体与抽油杆接箍的偏磨方面起到了较好的预防作用，适于大范围推广。 4.3 加缓蚀剂 加缓蚀剂是解决油井井简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。 4.4 加强日常管理、制定合理工作参数 在能满足正常生产的前提下，尽量控制井口回压，回压过高不仅加大悬点载荷，而且会加剧杆、管的磨损；确定合理的泵径以及冲

抽油杆柱下部失稳分析与加重杆设计方法

抽油杆柱下部失稳分析与加重杆设计方法 时间：2011-04-14 09:38:10.0 作者：网络来源：网络转摘 在有杆泵抽油过程中，抽油杆柱下行过程中受到阻力。在其下部自重不能抵消阻力，处于受压状态。当压力增大到一定程度时，抽油杆发生弯曲变形，这种弯曲变形在油管内径的约束下，呈螺旋状。杆柱失稳弯曲至少有三方面的危害：①增大冲程损失，降低泵效； ②增加超应力破坏的机会；③增大杆管间的磨损，容易造成抽油杆断脱和油管漏失。 一、抽油杆柱受压段分析 抽油杆柱下部在下行过程中受到的阻力被一定长度的杆柱重量抵消，杆柱上出现一个中和点，中和点以下杆柱处于受压状态。自中和点向下抽油杆压应力逐渐增大，在其下端达到最大。受压应力变化的影响，受压杆段发生三种形态的过渡。靠近中和点部分由于杆柱的刚度和较小的压应力，杆柱保持挺直，不会弯曲。向下随着压应力的增大，抽油杆发生弹性弯曲变形。再向下，当压应力超过弹性极限后，杆柱将发生不可恢复的塑性弯曲变形。当然，如果下行时阻力不够大，或者抽油杆的材料、结构性能较好，杆柱就可能不存在塑性变形段或弹性变形段。由于杆柱最下端压应力最大，所以靠近下端是杆柱最容易受到失稳弯曲变形破坏的薄弱部分。这部分的螺旋状弯曲变形最大，螺距最短。 以前，人们认为，杆柱下行时，下端受到的阻力主要包括，液流通过游动阀的阻力和柱塞与泵筒间的摩擦力。但是，通过分析，阻力并不仅此两项，在杆柱下端面还受到向上的浮力。 1.液流阻力 液流阻力来源于液流通过游动阀时发生的水头损失作用于柱塞和阀座孔间的环行面积的力。 Pv = nk·Δpv·(F - fo) 其中，Δpv = hv·ρl·g ω = 2πn/60 μ = f(Re) 分析以上关系式，可以看出： ⑴.随着νl值增大，Re减小，μ减小，hv减小，Pv增大，即液流阻力Pv与液体的运动粘度νl成正比。 ⑵.随着F增大，一方面（F-fo）增大（对于标准游动阀，F/fo的值近似常数，为(D/do)2≈22=4）, Pv增大；另一方面do增大，Re增大，使Pv减小。通过实例计算表明，随着泵径D的增大，液流阻力Pv静增大。 ⑶.随着S*n值增大，Vo增大，hv增大，但同时Re增大，μ增大，使hv减小，通过实例计算表明，随着抽汲速度（由冲程S和冲次n 决定）的增大，通过游动阀的局部水力损失hv静增大，进而使液流阻力Pv增大。 2．柱塞摩擦力 柱塞和衬套间的半干摩擦力采用文献[1]推荐公式计算。 3．浮力

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

φ95mm有杆抽油泵失效分析及预防措施

φ95mm有杆抽油泵失效分析及预防措施 摘要根据胜坨油田近几年采用φ95mm有杆抽油泵提液的实践，分析了造成这种抽油泵失效的原因，包括与其配套的脱节器失效、抽油杆断脱、泵漏、电动机不配套和生产管理不善等。为增强泵的提液能力和工作可靠性，提出5 项预防措施：(1)选择有充足供液能力的油井；(2)在保持相同泵效的情况下，泵的沉没度应略大于小泵，推荐按450～500m设计；(3)采用H级超高强度抽油杆柱，并在杆柱底部配置一定重量的加重杆；(4)采用长冲程、低冲次的参数匹配，推荐光杆冲程大于5m，冲次小于6min-1；(5)为提高泵筒、活塞和阀座的防腐耐磨性，推荐采用“氧化锆阀球和阀座+喷焊柱塞+氮化泵筒”的结构形式。 主题词有杆抽油泵失效原因预防措施 Huang Richeng(Shengli Oil Production Plant, Shengli Petroleum Administration, Dongying City, Shandong Province). Failure analysis and precautions for φ95mm subsurface sucker rod pump. CPM, 1999, 27(3): 22～24 Based on the practice of the use of φ95mm subsurface sucker rod pump in Shengtuo Oilfield in recent years, the causes of the failure of the pump are analyzed, and relevant precautions are put forward: (1)selecting oil wells with sufficient fluid supply for pumping; (2)under the condition of the pump efficiency being the same, the submergence depth of the pump being somewhat larger than that of the small pump, and 450～500m being feasible; (3)adopting Grade H ultrahigh-strength rod string and fixing a sinker bar at the bottom of the rod string; (4)selecting long stroke and low pumping speed, and more than 5m stroke and less than 6min-1 pumping speed being recommended; (5)adopting zirconium oxide valve ball and seat ＋spray welded plunger ＋ nitrided barrel. Subject Concept Terms subsurface sucker rod pump failure cause preventive measure 胜坨油田综合含水率已超过94%，在“八五”期间及“九五”的前两年，提液的主要设备是电潜泵。到1997年底，全油田有电潜泵井526口，日产液量123646t，占全部液量的79.8%；日产油量5832t，占全部油量的67.5%。随着采油成本控制意识的强化，“经济油”已成为油田开发的追求目标，因此，提液工艺的经济性也已成为决策者考虑的主要问题。胜坨油田在“七五”和“八五”期间开展了大量的φ95mm有杆抽油泵提液试验，但工艺的可靠性差、有效期短的问题一直未能根本解决。1988年，该油田扩大有杆抽油泵应用规模，通过对配套工具的改进，在增强提液能力和延长有效生产周期方面都取得了较好效果。 φ95mm有杆抽油泵应用水平评价 1998年初，通过推广使用压缩式泄油器，从根本上解决了泄油器失效问题；推广H级超高强度抽油杆，使下泵深度比“七五”期间增加200～300m；对脱节器材质和热处理工艺的改进，使有效生产周期延长了近50天。截止1998年5月，全油田共开φ95mm有杆抽油泵井42口，其中将电潜泵改为φ95mm有杆抽油泵的井25口，泵径升级井17口。42口井的主要运行指标如下。 (1)单井产量平均单井日产液量为146.4t，单井日产油量为 6.93t，综合含水率为95.26%。 (2)检泵周期通过对42口井中的15口作业油井解剖分析，作业30次，完整检泵周期为195天。 (3)主要技术指标采用“14型游梁机+H级超高强度杆”系统，平均泵深843.1m，最大下泵深度达到

抽油井管杆防偏磨浅析解析

抽油井管杆防偏磨浅析 关键词：抽油杆；油管；防偏磨技术。文献标识码： A 文章编号：1671-7597(2011)0120170-01 胡庆油田由于多年的强注强采、自然井斜、定向斜井，加之不合理的工作参数，以及产出液的介质腐蚀等原因，造成井下管杆的工作条件日益恶劣，抽油杆在油管中的运动及油管自身的运动情况非常复杂，引起抽油杆与油管的内壁产生剧烈地摩擦，甚至将油管磨穿而造成油管漏失，或将抽油杆的节箍磨坏，造成抽油杆断脱，严重影响了抽油井的正常生产，缩短了抽油井的免修周期，加大了抽油井的维护工作量，并增加了石油开采的成本。 因此，油井的偏磨问题已经成为制约胡庆油田发展的重要因素，应用效果较好、行之有效的防偏磨技术和手段，延长管杆的使用寿命，延长油井免修期已显得尤为必要和迫切。以最大限度地解决胡庆油田油井偏磨的问题。 1影响偏磨的因素 1.1油井井身结构的影响。在抽油井正常生产时，抽油杆拉力和重力产生一个水平分力，在水平分力下油管和油杆接触产生磨擦。抽油井弯曲度越小，油管内壁与抽油杆接箍产生偏磨面积越大，磨损越轻；弯曲度越大，不仅油管内壁与油杆接箍偏磨，油管内壁与抽油杆本体也产生偏磨，油管偏磨面积较小，磨损较严重。在整个上下冲程期间，抽油杆柱只是在接触点附近的小块区域内发生磨损，而油管柱则在整个冲程范围内相对较宽的区域内发生磨损，这也是抽油杆较油管磨损严重的原因之一。 1.2生产参数的影响。冲次高，冲程短时，偏磨次数频繁，偏磨的部位相对较小，磨损较严重，并且过高的冲次将导致杆柱中性点上移，杆柱偏磨段加长。 1.3抽油杆在交变载荷作用下产生底部弯曲。在上、下冲程时抽油杆都会产生弯曲，缩短了杆管间距，从而增加了摩擦系数。特别在粘度大的稠油井环境里，不仅摩擦力较大，而且泵下行程阻力也大。一般情况，当泵径大于50m 时，并且抽吸速度较快时，泵阻力的影响较为突出。 1.4油管弯曲的影响。柱塞上冲程时，游动凡尔关闭，固定凡尔打开，此时泵筒及上部油管内测壁受油管内液体静水压力作用，外壁受一定沉没度液体压力作用，整根油管如同一根承受内压力的细长管，当内压达到一定值时，油管会出现弯曲，在弯曲点处，油管与抽油杆发生接触磨损，导致油管发生弯曲的力为虚拟轴向力，该力大小与泵径、泵挂深度及沉没度等

抽油杆柱轴向受力分析

单级抽油杆柱轴向力的组成 当游梁机工作时，任意井深处抽油杆柱的轴向力均由以下几项组成： 1)抽油杆柱自重，作用方向垂直向下； 2)油井液体对抽油杆柱的液体浮力，作用方向垂直于抽油杆柱轴线向上； 3)油管内液柱在抽油泵柱塞有效面积(即柱塞截面积减去抽油杆截面积)上所产生的液体力，即油柱重，其方向垂直于柱塞表面向下； 4)油管外液柱对柱塞下表面的浮力，其大小取决于泵的沉没度，方向垂直于柱塞表面向上； 5)抽油杆柱于液柱运动所产生的惯性力。惯性力正比于悬点运动的加速度，方向与加速度方向相反； 6)抽油杆柱与液柱运动产生的振动力，其大小和方向都是变化的； 7)各运动副之间的摩擦力，包括：泵筒与柱塞之间、抽油杆柱与油管之间的半干摩擦力、抽油杆柱与油柱之间、油柱与油管之间以及液体流过抽油泵游动阀时的液体摩擦力，它们均与抽油杆的运动方向相反。 上述(1)、(2)、(3)、(4)四项与抽油杆柱的运动无关，称为静载荷；(5)、(6)、(7)三项力与抽油杆柱的运动有关，称为动载荷。 1.单级抽油杆柱轴向力的计算方法 下面将列出上述各力的计算公式，其公式中的各符号意义参考见本章后面的说明。 1)半干摩擦力 14094 .0-=δ p M D P (2－1) 2)液体通过泵阀时的水力阻力对柱塞底部所形成的向上的推力 先计算液体的雷诺数 c p l e u d D s n .R 06352? ??=ρ (2－2) 流量系数 28.0=u (当4103?≤e R 时) n s d D u d u p l c ?????=20 2 0191 ρ(当4103?>e R 时) 下冲程液体通过游动阀时的水力阻力产生的向上推力

含水与沉没度对杆管偏磨的影响研究

收稿日期:2006204213 作者简介:郭晓忠(1969-),男,陕西高陵人,工程师,从事采油工程研究工作。 文章编号:100023754(2006)0420082203 含水与沉没度对杆管偏磨的影响研究 郭晓忠,刘洪举,崔雅桂,潘建军 (大庆油田有限责任公司第五采油厂,黑龙江大庆　163513) 摘要:通过对抽油机井最小载荷随含水和沉没度变化规律及杆管摩擦磨损规律的实验研究,找出了含 水、沉没度对杆管偏磨的影响规律。高含水抽油机井在低沉没度条件下运行时,抽油泵因严重供液不 足而产生液击,会加剧抽油杆柱振动,降低抽油机悬点最小载荷,从而减少抽油杆柱的轴向分布力与杆管产生偏磨的临界轴向压力,加大了下冲程时抽油杆柱下部受压段的长度,容易造成抽油杆柱屈曲而导致杆管偏磨。高含水是导致杆管偏磨速度加快的主要原因。关键词:含水;沉没度;杆管偏磨;影响规律 中图分类号:TE35515 文献标识码:A 近几年来,由于杆管偏磨井数逐年上升,增加了维护性井下作业费用及杆管更换费用,严重地影响了油田开采的经济效益。“八五”期间杏南油田抽油机井检泵井2149口,杆管偏磨造成检泵井仅为13口井,占检泵井数的0161%;到“九五”期间抽油机井检泵井4288口,因抽油杆磨断造成检泵井数就达到195口井,占检泵井数的4155%,特别是从1998年开始,年磨断率平均以3%的速度上升。随着抽油机井含水的逐年升高以及油井生产流压的逐渐降低,高含水或特高含水、低流压抽油机井的数量将逐年增加,杆管偏磨井数也将逐年增加,因此,对抽油机井杆管产生的偏磨原因进行研究,并有效地采取预防措 施,具有重要的实际意义[123] 。 1　杆管偏磨情况分析 111　不同含水区间杆管偏磨率的分布规律 统计了1998—2002年杆管偏磨井529口,按不 同含水区间分类(表1),从统计数据看出:随着含水的上升杆管偏磨率呈明显上升趋势,含水大于85%的偏磨井占总偏磨井数的7518%。112　不同沉没度区间杆管偏磨率的分布规律 统计1998—2002年杆管偏磨井529口,按不同沉没度区间分类(表2),从表中统计结果看:随着沉没度的降低杆管偏磨率明显上升,沉没度低于200m 的偏磨井占总偏磨井数的7616%,其中沉没度低 表1　不同含水区间杆管偏磨率的分布情况统计 年　度 项 目 含 水 /% [0,100] [0,70)[70,75)[75,80)[80,85)[85,90)[90,95)[95,100] 1998 总井数 /口238285316420830634142486偏磨井数/口672371115218偏磨率/%218121341183313731594140419591301999 总井数/口2543793161196300408557128偏磨井数/口1041291729379偏磨率/%41090131124415951677111616471032000 总井数/口2754892119211312427629164偏磨井数/口12021216334816偏磨率/%410701220184019551137173716391762001 总井数/口2859899133198294464242129偏磨井数/口14033620366210偏磨率/%41901332126310361807176813671752002 总井数/口2905829135172294493818164偏磨井数/口986357214511偏磨率 /% 3137 0172 2122 2191 2138 4126 515 6171 ·28·第25卷 第4期 大庆石油地质与开发　P 1G 1O 1D 1D 1 2006年8月

抽油杆修复工艺及质量研究分析

抽油杆修复工艺及质量研究分析 1、抽油杆修复工艺流程及要求 抽油杆修复一般流程如下图所示： 修复单位需具备的设备一般为：清洗设备（钢丝刷式水洗机）-液压拧扣机-无损探伤机（漏磁探伤）-高频淬火机床-抛丸机-样品排架-场地车辆等。目前，修复单位由于对生产成本的考虑，未进行淬火修复。 2、复工艺及质量调查研究分析 近年来，抽油杆的腐蚀、偏磨问题越来越严重，杆体失效大部分是由于腐蚀、偏磨引起的疲劳断裂。腐蚀、偏磨的普遍性使抽油杆的修复难度不断增加，必须不断改进修复工艺，才能将旧杆利用好。 经调研，抽油杆的修复工艺尚不够完善。大部分修复单位仅进行简单修复，即清洗、外观检查、探伤和换接箍。 2.1检验。通过目测，将杆体和杆头存在可见超标缺陷的杆挑出，直接报废，或等待深度修复（冷拔、滚压等），无明显缺陷的进入探伤工序，把好挑选工序，可节约修复成本。 一般均设置四个检验环节。第一是清洗前的挑选检验，将明显存在不可修复缺陷的杆管直接报废，第二是清洗后的外观检验，将杆体头存在可见腐蚀、偏磨等缺陷的选出报废，第三是无损探伤，将存在超标缺陷的杆做报废处理，第四是成品出厂（含外观、螺纹等）检验，将检验合格的杆进行分规格排放。 调研中发现杆头、台肩和接箍存在偏磨，接头扳手方普遍存在较严重管钳咬痕未进行修磨，未做报废处理，将影响螺纹连接的预紧力，在工作时会在偏磨部位产生弯曲应力集中，在拉压疲劳的作用下，存在早期断裂的隐患如下图。 2.2人员。修复单位各岗位操作人员具备熟练的操作技能，基本符复合岗位工作技能要求，部分修复单位的探伤人员未取得职业资格证。 2.3清洗。回收的抽油杆表面满布油污或锈垢，必须进行彻底清理，才能露出本来面目，有利于后续修复和检测工作的开展。 大部分修复单位的清洗装置采用钢丝刷+水冲洗及热水池浸泡和钢丝刷+热水冲洗，非稠油油井杆清洗效果不错，未见油泥垢附着，稠油井杆清洗质量稍差，表面存在可见油泥附着；因此，对于稠油井和附着锈垢的抽油杆来说，应该采用中频加热+钢丝刷+热水冲洗的方式，才可将顽固的附着污物清除干净。

对杆管偏磨问题的和解决介绍

对杆管偏磨问题的研究和解决 第一章国内外管杆偏磨现状概述 在有杆泵抽油系统中，油管和抽油杆的偏磨普遍存在，这不仅降低抽油杆的强度，造成抽油杆断裂，还会磨穿油管壁，造成油管漏失，影响油井正常生产。 大港油田第三采油厂1048口生产井中，抽油机井有788口，占生产井的75.2%。由于井斜和综合含水的上升，抽油杆的偏磨腐蚀现象日趋严重。偏磨腐蚀井占频繁作业井的74%，占抽油机生产井的53.7%，因偏磨腐蚀而造成油井检泵作业的工作量占全年检泵作业工作量总和的46.5%，管杆的使用寿命也因偏磨腐蚀而缩短了40～60%。 胜利油田822口抽油井中，年生产时间少于200天的作业井有216口，其中管杆偏磨造成杆断和油管漏失井有70口，占32.4%。 每年由于油管和抽油杆偏磨腐蚀造成的直接经济损失近千万元，间接经济损失3000万元以上，偏磨腐蚀已成为影响该油田正常生产的重要因素。因此，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。 第二章偏磨原因分析 管、杆偏磨的发生与有杆泵抽油系统所处的井筒状况、工作参数、产出液性质等工作环境密切相关。归纳起来，造成抽油井管、杆偏磨主要有两方面的原因：一是机械磨损；二是腐

蚀磨损。 2.1 机械磨损 2.1.1 井身结构引起的管杆偏磨 对于斜井或水平井，其井身结构存在一定的井斜角，如果抽油泵下到造斜点以下，泵上油管会随着套管一起弯曲，生产时，抽油杆的综合拉力产生了一个侧向分力，导致油管和抽油杆发生偏磨。弯曲段或造斜点的角度越大，抽油杆与油管之间的磨损越严重。这种磨损发生在抽油杆的上、下两个冲程的全过程，磨损较严重。即使对于直井，目前的钻井技术很难保证井身完全垂直，这样套管在某一段就会出现弯曲现象，其后下入的油管也会随着套管弯曲，且当弯曲段出现在泵以上时，由于抽油杆在油管中的上下往复运动，也会造成管杆之间的摩擦。 2.1.2 封隔器座封造成油管弯曲引起管杆偏磨 一方面，由于分层采油、卡堵水等需要，很多油井带封隔器生产；另一方面由于管柱上使用油管锚。而多数型号的封隔器、油管锚的座封和锚定都需要一定的座封重力，会导致油管弯曲；并且座封重力愈大，油管弯曲程度愈大，弯曲的管柱越长，管、杆偏磨也就愈严重。 2.1.3交变载荷造成杆柱弯曲变形引起管杆偏磨 抽油井正常工作时，抽油杆柱在上、下冲程过程中的受力情况是不同的。上冲程整个抽油杆处于受拉状态，整个杆柱基本呈直线状态；下冲程时，抽油杆主要受上下两个方向的作用力，一个是自身向下的重力，另一个就是活塞和抽油杆下冲程

抽油杆柱设计方法

抽油杆柱设计方法 9.3.4.1 抽油杆柱力学模型 抽油杆柱力学模型是用来对抽油杆柱在抽油过程中受力状况进行分析计算 的工具。在抽油过程中，抽油杆承受到交变载荷的作用，要使得其能够安全有效的工作，其受力状况分析至关重要。另外，抽油杆柱在抽油过程中的受力状况也是进行抽油机井工况分析和生产参数优化设计的重要依据。 (1) 抽油杆重力 gL q F r r = (9-25) 式中，r F 为抽油杆柱在空气中的重力，N ；L 为抽油杆柱长度，m ；r q 为抽油杆柱的每米质量，kg/m 。 (2) 液柱载荷(折算) in p out rm p l P A P A A F ?-?-=)( (9-26) 式中，l F 为作用在柱塞上的液柱载荷， N ；rm A 为最下一级抽油杆截面积，m 2；p A 为抽油泵活塞截面积，m 2；out P 为泵排出口处压力，Pa ；in P 为泵吸入口处压力，Pa 。 (3) 流体通过凡尔孔的阻力 2 2 32)(72925.1N S f A F p p l v ??????=μρ (9-27) 式中，v F 为流体通过凡尔孔的阻力，N ；l ρ为流体密度，kg/m 3；0f 为凡尔孔过流面积，m 2；p S 为活塞有效冲程，m ；N 为冲数，rpm ；μ为由实验确定的凡尔流量系数，由下式计算： ?? ?? ?<-?=≥-?+=4 Re 6 .0Re 4 Re 7 .1Re 10)3(lg 225.010)4(lg 325.0225.0N N N N μμ (9-28) l l p p Vo f N S A d N μρ??????= 0Re 19 (9-29) 式中，0v d 为凡尔孔直径，m ；l μ为流体粘度，Pa.S 。 (4) 抽油杆柱惯性载荷

抽油杆柱防偏磨技术在侧钻井中的应用

抽油杆柱防偏磨技术在侧钻井中的应用 本文探讨了侧钻井抽油杆管偏磨问题，对造成偏磨的原因进行了分析，制定了改善杆、管磨损的常用方法，通过现场抽油杆旋转器试验，减弱了弯曲和偏磨，提高了泵效。 标签：抽油杆;偏磨;侧钻井;治理措施 随着钻井技术的发展水平井、侧钻水平井、大斜度定向井、这些油井由于井身结构原因造成采油过程中抽油杆管偏磨的问题日渐突出，有些油井甚至被迫关井停产，由于抽油机井杆、管偏磨问题造成修井作业的油井不在少数，且呈逐年严重的趋势。而以往的措施，主要是安装各种抽油杆扶正器，治理的手段单一，缺少预防措施，主要原因是对抽油机井杆、管偏磨机理没有一个准确的认识，采取的措施有效率偏低，因此搞清楚抽油机井杆、管偏磨机理是有效预防和治理杆、管偏磨的关键。 1造成偏磨的原因 （1）对于水平井、侧钻水平井、大斜度定向井抽油杆在上、下冲程往复运动时与油管接触而产生磨损，尤其是全角变化率大的地方现场磨损严重，这种磨损不仅伤害抽油杆接箍，同时也损坏油管。这样生产一段时间后，严重的会造成杆脱、管漏等事故。 （2）另外，在抽油过程中，抽油杆和油管不断承受着交变载荷，上冲程时抽油杆被拉直，而中性点以下部分的油管发生弯曲;下冲程时油管受力被拉直而中性点以下部分的抽油杆发生弯曲，从而导致杆、管磨损甚至失效。 （3）封隔器坐封造成油管弯曲，导致管杆偏磨; （4）产出液中含有聚合物改变了杆柱的受力状态，导致管杆偏磨; （5）抽油系统在工作中，由于杆管在径向上基本不发生转动，抽油杆有规律地重复运动，造成管杆总是在同一方向、同一部位上发生摩擦，很容易造成摩擦部位的管杆失效; （6）产出液对杆管的腐蚀加快了偏磨速度。 2 改善杆、管磨损的常用方法 （1）改变抽油杆接箍材质（抽油杆防偏磨器、抗磨接箍）; （2）旋转抽油杆、油管，分散受磨面，延长其损坏周期（抽油杆旋转器、油管旋转装置）;