文档介绍：抽油机井杆管偏磨原因及治理措施分析论文
摘要:商河油田为复杂小断块油田,经过三十多年的注水开发,综合含水高达85%以上,地层产出水矿化度明显增高,抽油机井油管与抽油杆的偏磨现象日益严重,呈急剧上升的趋势。针对此类问题,本文分析了目前存在的各种偏磨治理技术及其优缺点,并提出治理对策。
关键词:偏磨;井口旋转器;无管采油;滚轮扶正器;水力活塞泵
一、引言
商河油田为复杂小断块油田..毕业,经过34年的注水开发,油井综合含水升高,产出水的矿化度也明显增高,抽油机井油管、抽油杆偏磨现象日益严重,有逐年上升的趋势。资料表明近三年来,年检泵井数由295口下降至236口,因偏磨原因导致检泵的井数由60口上升至104口,上升了24个百分点。杆管偏磨是导致检泵周期缩短的一个重要原因,如何治理和防范油管、抽油杆偏磨成为原油生产中的一个重要环节。
二、油管、抽油杆偏磨原因分析
有杆抽油系统深井泵理论示功图见图1。
从深井泵正常工作状态进行分析:抽油机在正常工作时,抽油杆的运动共分为四个阶段。
1、 AB线(增载线):这个阶段是抽油杆由曲变直的过程,势必产生杆管之间相对运动磨擦。
2、BC线:此时,液柱载荷由油管转移到抽油杆上,而此时直井中的抽油杆承载拉伸为直线基本无弯曲。油管、抽油杆相互偏磨相对较小;但在斜井中油管与抽油杆直接产生接触摩擦,是单面偏磨,易产生槽沟。
3、CD线(卸载线):此时,抽油杆由直变曲与油管产生相对位移而发生偏磨。
4、DA线:表示活塞下行,抽油杆缷载,抽油杆产生纵向弯曲。这是造成油管与抽油杆偏磨最严重的行程。
外界影响因素:
1、井身结构
井径不规则、井斜、螺旋形井眼、狗腿度或因地质构造运动和地应力等因素的影响,套管就会产生不同程度的弯曲变形,在生产过程中,油管与抽油杆势必发生偏磨。
2、含水上升
油井含水不断上升,油管、抽油杆的润滑性能降低,油管与抽油杆的磨损速度急剧上升。
3、地层水矿化度
由于腐蚀加剧,从而磨损更严重。偏磨促进了腐蚀,腐蚀加剧了偏磨,偏磨与腐蚀相互作用,大大加快了油管、抽油杆间的磨损速度。
4、井斜
在斜井中,抽油杆因自重作用贴在油管上,上、下冲程中均产生磨擦,直至把油管磨穿。
5、生产制度
套管液面降低就要加深泵挂,产量下降就加大泵径或加快冲次,都会给油管和抽油杆增加负载,加剧油管、抽油杆的磨损程度。
三、偏磨防治技术现状及分析
1、耐磨杆技术
改变抽油杆材质,提高其硬度,抽油杆耐磨了,磨穿的肯定是油管,能否真正起到防偏磨作用值得考虑。
2、抽油杆扶正
接箍式扶正器,加大了抽油杆下行的阻力,势必产生抽油杆弯曲,并且尼龙块磨薄后抽油杆接箍势必与油管磨擦。
3、旋转井口技术
旋转井口只是把以往的局部磨损变成了大面积的均匀磨损,但磨损并没有真正意义上的减轻。
4、无管采油技术
无管采油,去掉油管,把泵固定在套管上,抽油杆在套管内上下运动,泵效、防偏磨效果较好,但泵组较昂贵,密封件易出问题,施工难度大。
5、加重杆技术
加重杆技术实质就是把抽油杆柱中和点上移,把附近的抽油杆换成大直径的抽油杆增加其挠度,减少弯曲,防止偏磨和折断。
四、杆管偏磨治理对策