文档介绍：抽油机井管杆偏磨分析与防治措施
摘要:抽油机井在生产过程中,抽油杆和油管发生偏磨,致使抽油杆的杆断几率增加,作业检泵的频率也明显增多,严重影响采油井的正常生产,已成为制约油田采油生产的重要因素之一。同时,使得采油成本加大,给油田开发造成了较大的经济损失。本文系统的分析了管杆偏磨的各种原因及影响因素,提出了治理杆管发生偏磨的有效措施。
关键词:抽油机井管杆偏磨防治措施
抽油机井采油是石油工业传统的采油方式。抽油机井在生产过程中普遍存在的问题是油管与抽油杆在上下冲程中相互接触并不断相互磨损。这是抽油机井采油工艺固有的和必然存在的现象,主要受井身结构、管柱组合、杆柱组合、生产参数、原油物性、井液水力参数等诸多因素影响和制约。偏磨结果导致大量的油管、抽油杆直接报废,抽油机井维护费用、工作量增加,直接导致了抽油机井的生产周期缩短,因此必须从根本上解决抽油机井管杆偏磨的问题。
1 管杆偏磨原因分析
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[1]。
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。
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[2]。
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。
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]。
产出液含水较高及具有强腐蚀性,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。油管螺纹联接处在偏磨腐蚀、缝隙腐蚀和冲蚀的综合作用下,易使该处产生油管断脱、刺漏。
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。
2 管杆偏磨防治措施
根据不同采油井的实际井况,建