抽油機(jī)井防偏磨技術(shù)的應(yīng)用與效果分析

賈純真 （長(zhǎng)江大學(xué) 遼寧 盤錦 124010）

抽油機(jī)井防偏磨技術(shù)的應(yīng)用與效果分析

賈純真 （長(zhǎng)江大學(xué) 遼寧 盤錦 124010）

隨著我國(guó)對(duì)石油的需求不斷的增大，我國(guó)加大了對(duì)石油的開采量，在開采的過程中不合理的施工造成了油井的偏磨現(xiàn)象，油井的偏磨問題已經(jīng)成為了制約油田發(fā)展的重要因素，應(yīng)該采用行之有效的方法，最大限度的解決油田油井偏磨的問題，延長(zhǎng)管桿的使用壽命，實(shí)現(xiàn)石油產(chǎn)量的增長(zhǎng)。

抽油機(jī)井；防偏磨；生產(chǎn)周期；工作壽命

一、抽油機(jī)井的概況及存在問題

油區(qū)百分之九十以上的油井采用的有桿機(jī)械采油工藝，因?yàn)樵谟吞锏暮可仙龝r(shí)期，參數(shù)比較大，工作時(shí)間緊任務(wù)重，因此造成了油區(qū)有將近一半的油井存在不同程度的管桿偏磨腐蝕現(xiàn)象。隨著油區(qū)規(guī)模的發(fā)展，測(cè)井、斜井不斷的增多，偏磨腐蝕現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，有桿機(jī)械采油的過程中，會(huì)發(fā)生抽油桿和油管的相互接觸磨損，從而造成了桿斷、桿脫、管漏失的情況發(fā)生，油井的免修期縮短，不但嚴(yán)重影響了油井的正常的生產(chǎn)工作，還增大了成本。

二、偏磨機(jī)理分析

通過對(duì)可能導(dǎo)致油井偏磨的各種因素進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合于抽油機(jī)井生產(chǎn)特點(diǎn)，分析判斷影響該井偏磨的因素主要體現(xiàn)在以下兩方面：

1.桿柱“失穩(wěn)”

桿柱“失穩(wěn)”主要體現(xiàn)中性點(diǎn)以下抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)所引起桿管彎曲。上行程：中性點(diǎn)以下油管在向上的合力作用下產(chǎn)生彎曲；下行程：中性點(diǎn)以下抽油桿也會(huì)在向上的合力作用下產(chǎn)生彎曲；中性點(diǎn)越高，偏磨段就越長(zhǎng)、偏磨也越嚴(yán)重。

2.含水上升，偏磨現(xiàn)象加劇

隨著油田不斷開發(fā)，油井含水率也逐漸升高，使抽油機(jī)井桿管的工作環(huán)境條件發(fā)生改變，井下故障增多。抽油機(jī)井產(chǎn)液由油包水轉(zhuǎn)變?yōu)?水包油型，桿、管優(yōu)先水濕，潤(rùn)換劑也由原油變?yōu)樗チ嗽偷臐?rùn)滑作用，摩擦系數(shù)增大，增大了桿管之間的摩擦力，加快了抽油桿、油管的磨損程度。

三、油井防偏磨配套技術(shù)應(yīng)用

抽油機(jī)井在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的桿柱偏磨斷脫問題，導(dǎo)致油井頻繁檢泵，降低了油井生產(chǎn)時(shí)率，增加了作業(yè)及生產(chǎn)成本，影響了油井的平穩(wěn)正常生產(chǎn)。對(duì)此，從油井防偏磨技術(shù)方面做出了如下應(yīng)用：

1.加重桿的應(yīng)用

結(jié)合油井偏磨機(jī)理，進(jìn)行抽油桿受力計(jì)算，通過在抽油桿部分安裝加重桿而降低中性點(diǎn)及優(yōu)化抽油桿配比可起到減小桿管“失穩(wěn)”對(duì)偏磨的影響的作用，達(dá)到減緩抽油桿疲勞和減緩抽油桿偏磨的目的。

在中性點(diǎn)以下部分抽油桿上安裝加重桿以增加桿柱重量，使抽油桿中性點(diǎn)下移，減少桿管接觸井段，降低防偏磨工作難度，加重桿使用長(zhǎng)度按如下公式計(jì)算：

式中,D為抽油泵柱塞直徑,m；δ為抽油泵柱塞與泵筒在半徑上的間隙,m。

式中，k為由于抽油桿柱振動(dòng)使游動(dòng)閥阻力增加的影響系數(shù)，計(jì)算中取1.5；nk為游動(dòng)閥個(gè)數(shù)；A為抽油泵柱塞截面積,m2;f0為游動(dòng)閥通孔截面積，m2；v為液體運(yùn)動(dòng)粘度，m2/s;d0為游動(dòng)閥通孔直徑，m；S為沖程，m；ω為曲柄角速度,

2.內(nèi)襯油管的應(yīng)用

從提高防磨材料的耐磨性能和降低摩擦系數(shù)出發(fā)，在普通油管內(nèi)壁加襯內(nèi)襯材料管，使桿管鋼與鋼之間的摩擦轉(zhuǎn)換為鋼與耐磨性能更好的內(nèi)襯材料之間的摩擦，進(jìn)而解決桿管偏磨問題。

四、應(yīng)用效果分析與評(píng)價(jià)

1.效果分析

2013年以來對(duì)于調(diào)研的油井共使用加重桿和內(nèi)襯油管之后，起到了明顯的防偏磨效果

（1）檢泵周期由126天變成243天，足足延長(zhǎng)了117天；

（2）生產(chǎn)時(shí)率由76.6%提高至92.0%，大大增多了油井的生產(chǎn)時(shí)間，進(jìn)而提升了油井的總體產(chǎn)量；（3）熱洗周期由60d延長(zhǎng)到150d。

2.效益評(píng)價(jià)

（1）減少作業(yè)次數(shù)2井次，而現(xiàn)今作業(yè)一次的費(fèi)用為3.5萬元，所以節(jié)約檢泵費(fèi)用：2井次×3.5萬元/井次=7萬元；

（2）間接增油109.5噸，而該井含水80%，所以根據(jù)如下公式可計(jì)算出收益：

E=（1-80%）×Q×(P-C-T)=49260元

其中，Q—增加的產(chǎn)量109.5噸

P—原油的價(jià)格5058.0元/噸

C—操作成本2669.8元/噸

T—稅金138.9元/噸

（3）減少更換油管約1890m，其價(jià)格是20元/m。另外該井所用抽油桿規(guī)格為9.4kg/m，而抽油桿的價(jià)格為11.243元/kg。所以節(jié)省的桿管錢為：

節(jié)約管桿費(fèi)用：1890m×(20元/m+11.243元/kg×9.4kg/m)=586.2萬元

（4）如果該井未做如今的防偏磨處理的話，則應(yīng)該是使用扶正器，所以也應(yīng)將其計(jì)算在內(nèi)。節(jié)約扶正器費(fèi)用：128套×200元/套=2.6萬元

綜上，總產(chǎn)出價(jià)值為38.3萬元，再結(jié)合6.7萬元的總投入，故而最終創(chuàng)效29.6萬元

結(jié)論

1.對(duì)于偏磨驗(yàn)證的抽油機(jī)井，首先要收集資料，找出影響桿、管偏磨的因素，應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，確定合適的抽油泵、沉沒度等工作參數(shù)。

2.對(duì)于高含水油井，優(yōu)選應(yīng)用抽油加重桿，安裝合適的抽油桿扶正器并使用內(nèi)襯油管，可以達(dá)到預(yù)期效果。

[1]沈晟，劉志明.井下作業(yè)工具[M].北京:北京石油工業(yè)出版社出版，1998.

[2]李世杰，朱清華，張軍.淺析抽油井管桿防偏磨[J].硅谷，2011(2).

[3]程淑紅，段永華.油井管桿偏磨現(xiàn)狀以及防偏磨技術(shù)的探討[J].青海石油，2008(13).

賈純真（1984-），男，助理工程師，現(xiàn)就讀于長(zhǎng)江大學(xué)石油工程系在職研碩士學(xué)位。