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有杆泵油管、杆偏磨的成因分析及防治方法探讨

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摘要:结合辽河油田沈阳采油厂修井中发现的抽油杆磨脱和断脱现象,分析形成原因、探讨预防措施,如何延长检泵周期,保证在周期内油井的正常生产。

关键词:高凝油 沉没度 偏磨

一、形成原因

1.沈阳采油厂的高凝油在生产过程中,原油从井底流出井口,温度是不断降低的,据了解沈阳油田的地温梯度是3度每100米,可想而之2000米的油层,油流到井口的温度很低,原油未流到达井口,原油中蜡的温度已经下降到凝固点了,原油将析蜡,先是蜡从油中析出,然后聚集、粘附在油管壁上,和抽油杆产生摩擦,由于原油含蜡量高的原因,使油层渗透率降低。油气开采中,蜡从油中分离淀析出来,不断的蜡沉积便导致堵塞产油层、油井产量下降,甚至造成停产,给生产带来麻烦,还有粘度上升,当粘度上升到达一定的值时,抽油杆在下冲程的时候受到的摩擦力大于自身的重力时,抽油杆的运动将发生滞后,这种滞后现象将导致抽油杆的弯曲。特别是中和点以下的抽油杆几乎全部处于受压状态,容易弯曲变形和横弯曲变形,变形的抽油杆与油管发生接触摩擦偏磨损伤,严重时容易断脱。

2.抽油杆的断脱不是在短时间内就产生的,可是高凝油在温度下降的时候还有另外方面的影响,由于原油的粘度过大所导致的抽油杆下冲程时的运动严重滞后,缩短了抽油泵柱塞得有效长度,降低了抽油泵的排量,即降低了油井的产量。从下冲程转向上冲程时,最初将松弛的钢丝绳拉紧,继之便发生悬挂器与抽油杆顶端相撞击,加上稠油与抽油杆及其接箍表面的巨大摩擦力,严重时将可能把抽油杆拉断。

3.无论是抽油杆的拉断或卸扣,都会造成下半节抽油杆的脱落,就避免不了要进行打捞和井下作业,不但要增加巨大的花费,而且还要承担停产期间的损失。还有一方面因为沉没度较低时,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。抽油杆下行程受到的阻力急剧增加,产生弯曲造成偏磨。沉没度低还会发生柱塞撞击液面现象,产生向上的冲击力,除加剧偏磨外,对抽油杆的损伤也非常大。

4.修井液介质具有腐蚀性,偏磨磨损增大腐蚀速度;腐蚀加剧磨损程度,管、杆表面失去了原油的保护作用,管杆接触面的系数也在大幅度地降低,上行载荷明显增加,下行阻力无形加大, 致使管杆接触摩擦偏磨损伤越来越严重

二、防治措施

针对抽油机井杆、管偏磨的特点,以及井斜造成的偏磨,采取“防、治相结合”的综合治理原则,优化治理措施。

1.抽油杆扶正措施

对抽油杆采取扶正措施,是防治杆、管偏磨最直接、最有效的措施。目前油田广泛采用的扶正抽油杆,有旋转井口和旋转抽油杆,改变偏磨部位,抽油杆双向保护接箍,既保护接箍又保护油管,防止和减缓油管的磨损。

杆、管间的磨损在施工过程中,我们作业队要对对扶正措施正确的认识防止扶正杆装倒、扶正器缺失而发生抽油杆偏磨断脱、油管漏失检泵的问题时有发生,我们要严格的加以控制。

2.油管锚定措施

针对杆管偏磨中的油管,采取了锚定措施,加大了油管锚的应用,一般下到900米左右,用于其下油管部份和泵筒,以减小油管弹性收缩带来的偏磨影响,有效地延长了抽油机井的检泵周期。

3.对油井的清蜡措施

使用电加热井筒方法,使高凝油温度升高,降低原油的粘度。在结蜡点处下防蜡器,使用涂层管,杆,防止腊析出附着油管壁和抽油杆上。

三、结论

1.结合杆、管偏磨成因,合理优化机、泵、杆设计,采用大泵径、低冲次,采取同级抽油杆柱,同时加大油管锚的应用和泵下加长尾管措施,最大限度地减少偏磨发生几率。

2.保持合理的沉没度。对低沉没度的井采取下调冲次的措施,减小惯性载荷,降低中和点下部抽油杆柱弯曲程度,减少偏磨发生比例,对高沉没度、高冲次的井,采取换大泵径、下调冲次措施。

3.防治效果:施工过程中针对一口井的实际情况,认真记录施工中出现的问题,描述管杆偏磨的程度和位置,按要求下扶正器。

参考文献

[1]王新纯.修井施工工艺技术[ M] .北京; 石油工业出版社, 2 0 0 5 .

[2]Xu Jun.Design ang analysis of deviated rod-pump。SPE64523.2000;1-5 .