劉生旭 王志超 李壽強 秦人杰 李加偉 吳鵬飛(中國石油冀東油田公司南堡作業區,河北 唐山 063200)
抽油機井桿管偏磨原因分析及整改措施
劉生旭王志超李壽強秦人杰李加偉吳鵬飛(中國石油冀東油田公司南堡作業區,河北 唐山 063200)
本文對抽油機井桿管偏磨原因的分析,注重對其影響因素進行了探討,從井斜、抽吸參數、原油物性等角度,對桿管偏磨問題進行了分析,并有針對性的提出了整改對策,希望本文的研究,能夠為解決桿管偏磨問題提供一些參考和借鑒。
偏磨;偏磨原因;防偏磨措施
抽油桿柱是抽油機的一個重要部件,在應用過程中,由于摩擦作用,導致抽油桿連接位置存在著偏磨問題。若是偏磨過于嚴重,將會導致抽油機桿管出現斷裂,從而影響到政策采油工作。同時,在對其進行維護過程中,需要投入到一定的資金,加大了采油成本。因此,必須對抽油機井桿管偏磨問題進行有效解決。
1.1井斜
一般來說,生產油井主要有直井和斜井兩種方式。從現階段采油行業發展情況來看,主要以斜井發展模式為主。在直井采油過程中,由于鉆井深度的不斷增加,會產生井斜問題。因此,在對偏磨問題分析過程中,本文主要從井斜角度出發。由于受到井斜因素影響,抽油桿會與井口發生摩擦,造成零部件出現磨損現象。
1.2工作載荷
在進行采油過程中,抽油桿柱會受到拉力影響,導致其產生形變。當抽油機在進行下沖時,抽油桿柱會受到多種力的影響,例如液體的浮力、泵油動閥的阻力以及塞口的摩擦力,這就導致抽油桿柱會發生形變。同時,在抽油桿柱與油管連接位置,會產生摩擦作用。隨著設備的運行,抽油桿柱的摩擦會不斷較大,從而導致其出現偏磨現象。
1.3泵掛深度
1.3.1泵掛深度對抽油桿柱的影響,主要體現在井眼軌跡控制方面,隨著深度的增加,抽油桿柱的運動軌跡會變得更加復雜,從而產生偏磨現象。
1.3.2泵掛深度的變化會對中和點的壓力產生影響,從而發生彈性形變,導致抽油桿柱摩擦加劇。
1.3.3由于泵掛深度的增加,抽油桿柱在工作過程中,其形變作用更加顯著,從而造成其偏磨磨損程度不斷加劇。
1.4抽汲參數
1.4.1泵徑
泵徑對抽油桿偏磨的影響,主要體現在了柱塞摩擦阻力的增加方面,摩擦阻力與泵徑成正比關系。
1.4.2沖次
沖次對抽油桿柱的影響,主要表現在了下行阻力的提升方面。當沖次程度加深,下行阻力會不斷加大,這樣一來,導致其慣性負荷加大,造成抽油桿柱摩擦加劇。
1.4.3沖程
抽油桿偏磨問題,還受到了長沖程的影響。長沖程模式下,其運動阻力會呈現出增大的趨勢,從而導致摩擦加劇。在進行生產過程中,需要考慮到沖次與沖程的配合,這樣一來,能夠在很大程度上緩解抽油桿柱的偏磨程度。
1.5原油物性
原油物性對抽油桿柱偏磨的影響,主要體現在其化學性能方面。隨著石油的開采,由于井管溫度降低,會出現石蠟結晶現象,這樣一來,抽油桿在工作過程中,會遇到一定的阻力,從而導致其與有關之間的偏磨加劇。
1.6含水率升高
含水率的提升,也會對抽油桿偏磨產生較大的影響。關于這一問題,主要表現在以下三個方面:首先,因為含水率的提升,導致管桿的潤滑度較低,這樣一來,就會導致抽油桿摩擦加劇;其次,在進行向下沖程過程中,抽油桿的下行阻力加大;最后,隨著含水率的提升,管內的粘度也會提升,從而導致摩擦力較大,影響到了抽油桿的偏磨問題。
在對抽油桿偏磨問題解決過程中,要注重結合導致抽油桿出現偏磨的原因,能夠保證防治措施具有較好的針對性。
2.1抽油桿扶正技術
抽油桿扶正技術主要是利用相關的扶正器具,能夠保證抽油桿和油管之間的摩擦系數減低,有效地保證抽油桿受到較小的摩擦力,從而延長抽油桿的使用壽命。但是在應用抽油桿扶正技術過程中,要注重對扶正器的偏磨問題進行解決。這一技術手段,存在的缺陷性較大。
2.2旋轉井口或抽油桿技術
井口旋轉或是抽油桿技術手段的應用,主要是對人力進行應用,能夠在采油過程中,對抽油桿出現的偏磨問題進行解決。一般來說,通過將抽油桿安裝在旋轉器上,保證抽油桿處于一個均勻磨損的狀態。
2.3使用加重桿
加重桿的應用,能夠在很大程度上避免抽油桿在直井采油過程中出現彎曲現象,這樣一來,增強了抽油桿的穩定性,有效地降低了偏磨。
2.4抽汲參數合理化
抽汲參數合理化的防偏磨模式,主要是對沖程和沖次方式進行改變,對偏磨次數進行減少,從而提升抽油桿的使用壽命。
2.5定期實施井筒清理措施
井筒的有效清理,能夠對油管的粘度以及外表面的摩擦系數進行降低,這樣一來,會減小抽油桿的摩擦阻力,從而提升其實用時間。
2.6加大桿管更換力度
抽油桿在使用過程中,要注重對抽油桿進行及時更換,或是對偏磨部位采取有效地防護措施,這樣一來,也能夠保證采油工作的安全性和穩定性。
抽油桿柱在采油過程中得到了較為廣泛地應用,作為一種重要的零部件,要注重保證抽油桿柱使用的穩定性,并需要采取有效措施,解決其存在的偏磨問題,更好地提升采油效率和采油安全性。
[1]張琪.采油工藝原理[M].北京:石油工業出版社,1981,56~631.
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劉生旭(1986-),男,漢族,黑龍江齊齊哈爾,本科,助理工程師,冀東油田南堡作業區,油氣田開發方向。