文档介绍：抽油机井管杆偏磨分析与防治措施[摘要] 随着油田开发时间的延长,地层和井下液体性质的发生变化, 井身结构的损坏等因素增加, 致使抽油井生产管理难度增大, 维护性作业井次大幅增加, 本文对抽油机井杆泵失效的原因进行了分析, 提出了相应的对策,有效地提高了采油时率。中图分类号: O856 文献标识码: A 文章编号: 1009-914X ( 2016 ) 04-0050-01 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。 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] 。 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。 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。 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] 。 缝隙和冲蚀的影响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。 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。 2 管杆偏磨防治措施 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