文档介绍：抽油机井管杆偏磨原因分析及防治措施研究
[摘要]本文从油井井深结构、采油工艺、生产参数等方面,结合甘泉公司油区开发特点和生产实际情况,分析管杆偏磨现象发生的原因,确定油井生产过程中造成偏磨的主要因素,并提出相应的治理及预防措施,以减少管、杆偏磨现象的发生,对该类油井实施有效的综合治理。
[关键词]抽油机井;管杆偏磨;抽油杆;防治措施
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01
0 引言
管杆偏磨现象在胜利油田甘泉公司抽油机井中普遍存在,2013年1-12月份由于偏磨导致的作业79井次,占作业总井数34%。因此分析出偏磨原因,找到相应的解决措施,对甘泉公司油井的综合治理将起到相当积极的作用。
1 抽油机井管杆偏磨原因分析
井斜是造成抽油机井管杆偏磨的主要原因
在井斜的作用下,由于井筒不垂直,斜度较大,油管必然弯曲。而且抽油杆两端分别由井口盘根盒与泵活塞限制,居油管中心,受井斜的影响,抽油杆在其重力作用下,发生弯曲,使管杆出现偏磨。
油井井身结构的约束造成管杆弯曲偏磨损伤
油管在井筒中的空间位置是受油套环空限制的,抽油杆在油管中的空间位置同样是受油管环空的限制。油管和抽油杆本身是具有弹性和钢性的,在无任何约束的情况下,油管和抽油杆应呈现直线状态;但在呈现空间曲线的套管中,油管是螺旋弯曲的,抽油杆与油管相互接触是不可避免的。另外,油井在长期的生产过程中,由于地下油水关系的变化,导致地层蠕变,井段出现弯曲变形,使井身结构变得更为复杂。
抽油泵的工作原理决定了管杆偏磨的客观必然性
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因卸载而发生弹性收缩产生螺旋弯曲,所以上冲程时油管、抽油杆相互接触摩擦造成偏磨损伤。此时的这种相互接触摩擦不但增加了抽油机光杆载荷,抽油杆接箍通过油管接箍时还会产生强烈的震荡,随着产生振动载荷的同时又增加了抽油杆上行时对油管的横向压力,这种横向压力不但增加了上行的摩擦阻力,还加剧了管杆的偏磨损伤。下冲程时:液柱载荷由抽油杆转移到油管上,抽油杆卸载发生弹性收缩产生螺旋弯曲。继续下行时将受到柱塞与泵筒间磨擦阻力及液流通过柱塞产生的阻力和井液对抽油杆产生的浮力。这些阻力比下部杆柱载荷大,因此抽油杆柱下部十分容易出现失稳弯曲,所以下冲程时油管、抽油杆相互接触摩擦所造成的偏磨损伤也是必然的和客观存在的。
生产参数设定选择不当
在抽油机井生产过程中,冲程、冲次、杆柱组合等参数选择合适时,理想状态下抽油杆的全部重量应该加载到抽油机驴头上,抽油杆行进速度与驴头速度同步,抽油杆柱始终处于拉伸状态。事实上,抽油杆柱受井液阻力作用和各类摩擦力及杆柱组合不合理造成的杆柱受力状态不同,相当一部分抽油杆滞后于驴头的运行速度,特别是中和点以下的抽油杆几乎全部处于受压状态,容易产生弯曲变形,特别是采取高冲次,将加剧弯曲变形的程度和接触频率,从而加剧了管杆的偏磨。
沉没度的影响
沉没度较低时,沉没压力较低,不但原油容易脱气而且导致井筒内温度降低,采出液在泵的吸入口处,甚至在泵筒及井筒内析蜡,结蜡严重。同时因脱气大量轻质成分析出,采出液粘度上升。抽油杆柱下行程受到的阻力急剧增加,产生弯曲造成偏