劉生旭 王志超 李壽強(qiáng) 秦人杰 李加偉 吳鵬飛(中國(guó)石油冀東油田公司南堡作業(yè)區(qū),河北 唐山 063200)
抽油機(jī)井桿管偏磨原因分析及整改措施
劉生旭王志超李壽強(qiáng)秦人杰李加偉吳鵬飛(中國(guó)石油冀東油田公司南堡作業(yè)區(qū),河北 唐山 063200)
本文對(duì)抽油機(jī)井桿管偏磨原因的分析,注重對(duì)其影響因素進(jìn)行了探討,從井斜、抽吸參數(shù)、原油物性等角度,對(duì)桿管偏磨問(wèn)題進(jìn)行了分析,并有針對(duì)性的提出了整改對(duì)策,希望本文的研究,能夠?yàn)榻鉀Q桿管偏磨問(wèn)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(jī)的一個(gè)重要部件,在應(yīng)用過(guò)程中,由于摩擦作用,導(dǎo)致抽油桿連接位置存在著偏磨問(wèn)題。若是偏磨過(guò)于嚴(yán)重,將會(huì)導(dǎo)致抽油機(jī)桿管出現(xiàn)斷裂,從而影響到政策采油工作。同時(shí),在對(duì)其進(jìn)行維護(hù)過(guò)程中,需要投入到一定的資金,加大了采油成本。因此,必須對(duì)抽油機(jī)井桿管偏磨問(wèn)題進(jìn)行有效解決。
1.1井斜
一般來(lái)說(shuō),生產(chǎn)油井主要有直井和斜井兩種方式。從現(xiàn)階段采油行業(yè)發(fā)展情況來(lái)看,主要以斜井發(fā)展模式為主。在直井采油過(guò)程中,由于鉆井深度的不斷增加,會(huì)產(chǎn)生井斜問(wèn)題。因此,在對(duì)偏磨問(wèn)題分析過(guò)程中,本文主要從井斜角度出發(fā)。由于受到井斜因素影響,抽油桿會(huì)與井口發(fā)生摩擦,造成零部件出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。
1.2工作載荷
在進(jìn)行采油過(guò)程中,抽油桿柱會(huì)受到拉力影響,導(dǎo)致其產(chǎn)生形變。當(dāng)抽油機(jī)在進(jìn)行下沖時(shí),抽油桿柱會(huì)受到多種力的影響,例如液體的浮力、泵油動(dòng)閥的阻力以及塞口的摩擦力,這就導(dǎo)致抽油桿柱會(huì)發(fā)生形變。同時(shí),在抽油桿柱與油管連接位置,會(huì)產(chǎn)生摩擦作用。隨著設(shè)備的運(yùn)行,抽油桿柱的摩擦?xí)粩噍^大,從而導(dǎo)致其出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象。
1.3泵掛深度
1.3.1泵掛深度對(duì)抽油桿柱的影響,主要體現(xiàn)在井眼軌跡控制方面,隨著深度的增加,抽油桿柱的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)變得更加復(fù)雜,從而產(chǎn)生偏磨現(xiàn)象。
1.3.2泵掛深度的變化會(huì)對(duì)中和點(diǎn)的壓力產(chǎn)生影響,從而發(fā)生彈性形變,導(dǎo)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(guò)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(shù)
1.4.1泵徑
泵徑對(duì)抽油桿偏磨的影響,主要體現(xiàn)在了柱塞摩擦阻力的增加方面,摩擦阻力與泵徑成正比關(guān)系。
1.4.2沖次
沖次對(duì)抽油桿柱的影響,主要表現(xiàn)在了下行阻力的提升方面。當(dāng)沖次程度加深,下行阻力會(huì)不斷加大,這樣一來(lái),導(dǎo)致其慣性負(fù)荷加大,造成抽油桿柱摩擦加劇。
1.4.3沖程
抽油桿偏磨問(wèn)題,還受到了長(zhǎng)沖程的影響。長(zhǎng)沖程模式下,其運(yùn)動(dòng)阻力會(huì)呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì),從而導(dǎo)致摩擦加劇。在進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中,需要考慮到?jīng)_次與沖程的配合,這樣一來(lái),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(duì)抽油桿柱偏磨的影響,主要體現(xiàn)在其化學(xué)性能方面。隨著石油的開(kāi)采,由于井管溫度降低,會(huì)出現(xiàn)石蠟結(jié)晶現(xiàn)象,這樣一來(lái),抽油桿在工作過(guò)程中,會(huì)遇到一定的阻力,從而導(dǎo)致其與有關(guān)之間的偏磨加劇。
1.6含水率升高
含水率的提升,也會(huì)對(duì)抽油桿偏磨產(chǎn)生較大的影響。關(guān)于這一問(wèn)題,主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:首先,因?yàn)楹实奶嵘瑢?dǎo)致管桿的潤(rùn)滑度較低,這樣一來(lái),就會(huì)導(dǎo)致抽油桿摩擦加?。黄浯?,在進(jìn)行向下沖程過(guò)程中,抽油桿的下行阻力加大;最后,隨著含水率的提升,管內(nèi)的粘度也會(huì)提升,從而導(dǎo)致摩擦力較大,影響到了抽油桿的偏磨問(wèn)題。
在對(duì)抽油桿偏磨問(wèn)題解決過(guò)程中,要注重結(jié)合導(dǎo)致抽油桿出現(xiàn)偏磨的原因,能夠保證防治措施具有較好的針對(duì)性。
2.1抽油桿扶正技術(shù)
抽油桿扶正技術(shù)主要是利用相關(guān)的扶正器具,能夠保證抽油桿和油管之間的摩擦系數(shù)減低,有效地保證抽油桿受到較小的摩擦力,從而延長(zhǎng)抽油桿的使用壽命。但是在應(yīng)用抽油桿扶正技術(shù)過(guò)程中,要注重對(duì)扶正器的偏磨問(wèn)題進(jìn)行解決。這一技術(shù)手段,存在的缺陷性較大。
2.2旋轉(zhuǎn)井口或抽油桿技術(shù)
井口旋轉(zhuǎn)或是抽油桿技術(shù)手段的應(yīng)用,主要是對(duì)人力進(jìn)行應(yīng)用,能夠在采油過(guò)程中,對(duì)抽油桿出現(xiàn)的偏磨問(wèn)題進(jìn)行解決。一般來(lái)說(shuō),通過(guò)將抽油桿安裝在旋轉(zhuǎn)器上,保證抽油桿處于一個(gè)均勻磨損的狀態(tài)。
2.3使用加重桿
加重桿的應(yīng)用,能夠在很大程度上避免抽油桿在直井采油過(guò)程中出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象,這樣一來(lái),增強(qiáng)了抽油桿的穩(wěn)定性,有效地降低了偏磨。
2.4抽汲參數(shù)合理化
抽汲參數(shù)合理化的防偏磨模式,主要是對(duì)沖程和沖次方式進(jìn)行改變,對(duì)偏磨次數(shù)進(jìn)行減少,從而提升抽油桿的使用壽命。
2.5定期實(shí)施井筒清理措施
井筒的有效清理,能夠?qū)τ凸艿恼扯纫约巴獗砻娴哪Σ料禂?shù)進(jìn)行降低,這樣一來(lái),會(huì)減小抽油桿的摩擦阻力,從而提升其實(shí)用時(shí)間。
2.6加大桿管更換力度
抽油桿在使用過(guò)程中,要注重對(duì)抽油桿進(jìn)行及時(shí)更換,或是對(duì)偏磨部位采取有效地防護(hù)措施,這樣一來(lái),也能夠保證采油工作的安全性和穩(wěn)定性。
抽油桿柱在采油過(guò)程中得到了較為廣泛地應(yīng)用,作為一種重要的零部件,要注重保證抽油桿柱使用的穩(wěn)定性,并需要采取有效措施,解決其存在的偏磨問(wèn)題,更好地提升采油效率和采油安全性。
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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(yè)區(qū),油氣田開(kāi)發(fā)方向。