刍议机械采油井防偏磨技术

刍议机械采油井防偏磨技术

王峥嵘,张滨,井文甫

大港油田第二采油厂 

摘要：目前，我国的石油资源开采主要以հ繫˾采油为主。部分油田受丰富的水等因素影响，在开采过程中，整个井段很有可能被部分打磨掉。发生这个问题时，也会对整个油层的正常生产产生不利影响。特别是部分修井后，保持油杆与油管之间的长期接触关系，一定会造成一定程度的磨损。如果这个问题不能及时解决，负载可能会中断。因此，找出偏密的原因，进行科学预防已成为业界重点研究的课题之一。

关键词：机械；采油井；防偏磨技术

引言

油田生产需要采油杆和油管，但随着时间的推移，油杆和油管会磨损，修井作业大幅增加，油田维护成本增加，油田经济效益下降。为了解决这个问题，国内外的研究人员和机构进行了大量的研究，取得了很大的成果，并采取了措施来防止移液管偏斜，但这个问题一直没有得到最终解决。

1研究机械采油井防偏磨技术的重要性

近年来，随着我国油田开发事业的进程不断加快，我国大部分油井均处于停喷状态，因此，为了能够顺利获取石油能源，我国开展了机械采油井的研发与使用，现阶段，机械采油井成为我国油田工业的主要采油方式。现阶段国内使用的机械采油井主要包括有杆泵采油系统、地面驱动螺杆泵采油系统及电潜泵采油系统，但在机械采油井实际使用过程中，由于机械采油井工作条件较为恶劣，工作环境特殊，致使机械采油井常存在油井杆管的偏磨问题致使机械采油井无法正常的运转，采油效率大幅度降低，若不及时处理则会导致机械采油井受到损坏，这将会给企业带来较大的经济损失。由此可见，我国相关领域研究人员应注重机械采油井防偏磨技术的研究，以保证机械采油井的使用功能，最大程度上减少机械采油井的使用成本，从而保证企业的经济效益。

2影响抽油杆管偏磨的因素

2.1冲程、冲次对抽油杆管偏磨的影响

理论上，相应的行程和动量使得杆和油管的重量完全落在抽油机驴头上，抽油机的下降速度与驴头同步，杆总是增大。然而，在实际工作中，由于油井阻尼作用和抽油杆柱塞和泵缸之间的摩擦阻力，抽油杆管道的下降速度低于驴头，抽油杆管道弯曲变形和油管摩擦导致部分研磨。过多的划线会加剧钻杆和油管的弯曲变形，增加位移程度。此外，行程与杆管部分研磨机的位置成正比，行程频率与磨损时研磨机部分的运动频率和相对速度成正比，增加杆下的阻力，从而增加弯曲变形和部分研磨机的变形程度。中风的影响明显大于正常情况。假设井下泵的深度不变，行程次数对抽油杆和油管部分研磨的影响集中在以下几个方面:首先，行程次数与抽油杆可变负载宽度成正比。也就是说，杆柱弹性振动载荷从顶部到底部增加。其次，振动负荷增加，抽油杆稳定性下降，抽油杆与油管接触次数增加。第三，随着行程数量的增加，剪切速率和摩擦阻力增加了杆和油管的磨损。

2.2扶正器分布对抽油杆管偏磨的影响

扶正器分布对抽油杆管偏磨不能完全改变抽油杆柱的机械状态，抽油杆柱下过程中仍然存在阻力，抽油杆柱的弯曲部分向上移动。中央集中器的作用是减少抽油杆柱和油管之间的间隙，从而限制抽油杆柱。间距太小或中央集中器太多，中央集中器的油通道太小，就会出现活塞效应，导致柱下降阻力增大，杆部分磨损。

2.3含水量对抽油杆管偏磨的影响

随着不同的井、时间，该井的含水量不同，对偏磨的影响也不同。随着时间的推移，大多数油田都采用了注水驱油技术，随着地质环境的变化，井下含水量越来越高，移液器的工作环境也发生了变化。当精液含水量超过70%时，原有的油布水型就变成了水产饲料。吸管之间的原油失去应有的润滑，杆间摩擦系数增大，摩擦力增大，吸管管道极化增加。

3机械采油井杆管防偏磨技术分析

3.1加重杆和扶正防偏磨措施

首先，从加重杆防偏磨措施的角度来分析。在机械采油井中增加加重杆的主要作用是防止机械采油井的吸入压力过大导致杆管出现弯曲，从而达到保护机械采油井杆管的目的。加重杆能够提高机械采油井杆管的轴向分布力，当吸入压力超过机械采油井杆管的荷载力时，加重杆能够帮助机械采油井的杆管分散压力，从而优化杆管的工作条件，避免杆管出现偏移，同时，加重杆能够提高机械采油井杆管的工作效率，因此，现阶段大部分机械采油井当中均设置了加重杆。总体而言，机械采油井的偏磨问题主要发生在抽油杆的接箍，而加重杆的使用能够增加机械采油井杆管的抗磨弯量。在设计加重杆的安装时，需要控制加重杆的长度，只需满足机械采油井实际抗偏移需求即可，避免出现不必要的资源浪费问题。其次，从扶正防偏磨措施的角度来分析。扶正防偏磨措施主要是在机械采油井中增设扶正器，扶正器的主要功能是缓解倾斜井和垂直井角度变化问题导致机械采油井杆管出现偏移。现阶段，我国机械采油井常用的扶正器为尼龙扶正杆，尼龙扶正杆延展性较好，且强度较高，不易出现碎裂的问题，同时，尼龙扶正杆耐磨性与抗腐蚀性均较高，故而适用于机械采油井的防偏磨技术当中。

3.2防偏磨管理措施

防偏磨管理措施是保证机械采油井防偏磨技术能够正常发挥其功能与使用价值的基础，增强对防偏磨的管理，从而从根本上提高防偏磨技术的应用水平，促使防偏磨技术有利保护机械采油井。在制定防偏磨管理措施时，首先对机械采油井的运行参数进行设计，需要根据机械采油井的实际使用需求及实际油田开采环境对运行参数进行优化设计，以确保机械采油井能够稳定的运行，在设计完机械采油井的运行参数后，需要将运行参数交予采油厂地质和工艺部门审核，待审核通过后方可使用机械采油井进行采油作业。其次，需要做好机械采油井的检查工作，定期对机械采油井进行检查，从而促使相关工作人员能够及时掌握机械采油井各组件实际的运行状况。第三，若发现机械采油井存在偏磨问题时，需要先确定导致机械采油井出现偏磨问题的原因及具体的偏磨程度，并根据机械采油井实际的偏磨状况制定防偏磨措施。第四，需要相关工作人员做好机械采油井的偏磨记录，将机械采油井出现偏磨的时间、部位以及程度记录下来，并编制作业数据表，以便于管理人员对机械采油井的管理。第五，需要在机械采油井发生偏磨问题之后，对杆管的偏磨长度进行测量，从而对防偏磨技术的使用提供有利的依据。最后，需要做好防偏磨治理的效果评价，根据防偏磨技术的使用效果分析防偏磨技术中存在的问题，以便于对防偏磨技术进行优化，从而制定出更合适的机械采油井防偏磨方案。

3.3改进防偏磨装置

在传统抽油杆中央集中器的基础上，改进结构，整体固定在注塑抽油杆主体的任何地方，以抽油机各抽油杆为单独的防磨单元，根据抽油杆整个井段的局部磨损、生产参数、井斜等基本数据，达到抽油杆的≥ѩԵ2根固定中央集中器。

3.4合理应用扶正短节防磨技术

对于连接在杆上方的中心短部分，主要是因为中心套管的外径比杆套管的直径大得多，因此可以起到中心作用。集中套管应优先选用耐磨性好、强度高的材料，减少油管磨损，大大延长油封的使用寿命。

结束语

综上所述，在油气开采工作中，应合理控制精液含水量。如无酸化、压裂等特殊要求，应避免集中装置过多，必要时低于集中装置、防喷套管应注意下放位置和质量。合理应用抗磨技术，提高油田经济效益，同时降低成本。抽油杆综合抗磨技术有待进一步研究和论证，我们可以更好地保证机器井喷井的质量，因此抽油杆抽油杆管部分磨损，综合利用各种抗磨技术，可以达到更理想的抗磨效果。

参考文献

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