張衍根(長(zhǎng)慶油田分公司第十二采油廠,甘肅 慶陽(yáng) 745400)
抽油機(jī)井油管桿偏磨原因分析及防治
張衍根(長(zhǎng)慶油田分公司第十二采油廠,甘肅慶陽(yáng)745400)
文章首先分析了抽油機(jī)井管桿偏磨的引發(fā)因素,詳細(xì)介紹了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)任務(wù)開(kāi)展的特征。其次重點(diǎn)分析不同原因下偏磨的治理方法,為抽油機(jī)井的運(yùn)行提供保障,避免偏磨現(xiàn)象發(fā)生,并將現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行整理,這樣監(jiān)管任務(wù)開(kāi)展也更有方向。
抽油機(jī)井;油管桿;偏磨防治
抽油機(jī)井在運(yùn)行使用期間,抽油管受到的摩擦是最大的,一旦受力角度出現(xiàn)偏差,會(huì)影響到接下來(lái)的零件安全性,主要的影響力是摩擦以及不規(guī)則拉力,運(yùn)轉(zhuǎn)的速度越快所造成的磨損狀況也更加嚴(yán)重。發(fā)生偏磨問(wèn)題后現(xiàn)場(chǎng)的使用準(zhǔn)確度已經(jīng)出現(xiàn)了角度的偏離,這樣的荷載情況下所進(jìn)行的生產(chǎn)任務(wù)質(zhì)量也會(huì)受到影響。抽油機(jī)運(yùn)行時(shí)受到的壓力是非常大的。抽油機(jī)井工作參數(shù),過(guò)快的沖次抽油桿易產(chǎn)生彎曲變形,彎曲的抽油桿與油管接觸產(chǎn)生偏磨;載荷影響,抽油桿在油管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)由于受到力的綜合作用而發(fā)生縱向彎曲變形與油管產(chǎn)生摩擦;井液組成成分影響,井液侵害,降低油桿強(qiáng)度,加劇管桿磨損程度。
2.1井斜或井筒曲率半徑引起的偏磨
偏磨所引發(fā)的原因中,受力不合理是最主要的,在壓力作用下油管桿會(huì)出現(xiàn)變形,油品不能順利的流通。這種壓力情況需要經(jīng)過(guò)計(jì)算來(lái)得出,將綜合受力以未知數(shù)的形式代入到公式中,觀察總體受力情況中是否存在不合理的現(xiàn)象,并分析出具有破壞性的壓力來(lái)自哪個(gè)方向,這樣在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中才有更明確的優(yōu)化方向。抽油桿與油管內(nèi)壁的一個(gè)側(cè)面始終處于接觸狀態(tài),也就是說(shuō),油管有一側(cè)面不論是上沖程還是下沖程都要受到磨損。
生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中,油管設(shè)施中都會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損,因此檢修任務(wù)也要定期開(kāi)展,觀察在基礎(chǔ)設(shè)施中是否存在嚴(yán)重的磨損情況,定期更換管道材料,這樣能夠確保使用的安全性,也能提升抽油機(jī)井的生產(chǎn)率。在2009年檢泵時(shí)就發(fā)現(xiàn)油桿偏磨嚴(yán)重,檢泵時(shí)在偏磨處分別下入滾輪扶正器6個(gè),2012年8 月5日檢泵上修時(shí)發(fā)現(xiàn)該井泵以上35根油管內(nèi)壁有不同程度磨損,其中10根油管絲扣被磨透,40根油桿節(jié)箍偏磨嚴(yán)重。
2.2較大參數(shù)產(chǎn)生彎曲失穩(wěn)導(dǎo)致偏磨
油管受沖擊力的影響出現(xiàn)彎曲后,繼續(xù)使用時(shí)摩擦的角度也因此出現(xiàn)了變化,雖然仍然可以進(jìn)行抽油生產(chǎn),但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后油管就會(huì)損壞,油品傳輸階段的損耗也會(huì)因此而增大。壓力是引發(fā)變形的主要原因,在進(jìn)行油管生產(chǎn)時(shí),會(huì)針對(duì)這種情況來(lái)進(jìn)行受力方向加固,這種受力點(diǎn)處的材料厚度會(huì)增大,壓力也得到了更有效的控制,不容易出現(xiàn)損壞。生產(chǎn)任務(wù)開(kāi)展一段時(shí)間后,因振動(dòng)影響可能會(huì)出現(xiàn)受力角度偏差,經(jīng)過(guò)復(fù)位處理后會(huì)得到解決。
2.3載荷影響產(chǎn)生變形導(dǎo)致偏磨
因荷載超出了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),也會(huì)產(chǎn)生偏差現(xiàn)象。抽油機(jī)井建設(shè)任務(wù)開(kāi)展期間,將規(guī)劃方案結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行審核研究,這樣才能夠更及時(shí)的對(duì)其中存在的不合理現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化處理,減少抽油機(jī)井受到的摩擦影響。這種荷載因素下產(chǎn)生的摩擦可以通過(guò)減輕任務(wù)量來(lái)解決,將設(shè)備的運(yùn)行情況控制在合理范圍內(nèi),這樣即使產(chǎn)生摩擦也能控制在合理范圍內(nèi)。
2.4井液成分加劇偏磨
由于抽油桿柱和油管柱在工作時(shí)都浸在油、水混合液體中,會(huì)受到混合液體中各種腐蝕成分的侵害。根據(jù)水質(zhì)分析,高含水油井井筒中含有CL-、游離的CO2、S2-等腐蝕性介質(zhì),當(dāng)管桿相互摩擦產(chǎn)生新的創(chuàng)面后,這些腐蝕性介質(zhì)會(huì)對(duì)磨損面造成進(jìn)一步損壞,從而降低了管桿的強(qiáng)度,使得抽油桿和油管過(guò)早的損壞。當(dāng)井液中含水較高時(shí),管桿中的潤(rùn)滑作用大大減小,加劇管桿的損壞程度。
3.1防偏磨工具
井眼估計(jì)偏斜對(duì)管桿軌跡的偏磨影響較為普遍,井眼軌跡偏斜使管桿受力發(fā)生改變,增加偏磨幾率,在采油生產(chǎn)中對(duì)于供液充足、能量較高的井可采取上提泵掛深度,避開(kāi)狗腿,杜絕偏磨發(fā)生。對(duì)于無(wú)法避免井眼軌跡偏斜的可采取加入防偏磨工具。目前固城作業(yè)區(qū)下入防偏磨工具主要為滾輪扶正器、扶正節(jié)箍、扶正油桿等工具。
3.2制定合理工作參數(shù)
固城作業(yè)區(qū)在保證原油產(chǎn)量情況下,選擇合理泵徑,下調(diào)沖次。將工作參數(shù)由長(zhǎng)沖程、快沖次變?yōu)殚L(zhǎng)沖程、慢沖次。減少相同時(shí)間內(nèi)的管桿摩擦頻率,2012年固城作業(yè)區(qū)共進(jìn)行油井小修642口,油桿故障只有13口,只占修井總量的0.02%,有效延長(zhǎng)了抽油桿和油管的使用壽命。
3.3穩(wěn)定載荷
由于井筒結(jié)蠟造成抽油桿上下行受阻,選點(diǎn)載荷增加,對(duì)于此種情況我區(qū)每月對(duì)油井制定上下兩旬加藥,從而有效的減少了蠟在油管中的沉積。另外還努力做好井筒凈化工作和控水穩(wěn)油工作,穩(wěn)定油井含水和油桿載荷,消除抽油桿縱向彎曲,減少偏磨的發(fā)生。我區(qū)抽油機(jī)井油管桿偏磨受井深軌跡的傾斜和局部的曲率半徑變小為主要因素,因此合理利用現(xiàn)有防偏磨工具為首選解決方案。
加強(qiáng)對(duì)抽油機(jī)井油管桿偏磨的分析,對(duì)油田發(fā)生以及穩(wěn)定提升生產(chǎn)量有很大的幫助,文章中所闡述的內(nèi)容在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中是真實(shí)存在的,針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行深入的探討分析,能夠幫助提升使用安全性,偏磨問(wèn)題得到結(jié)構(gòu)后任務(wù)開(kāi)展也更高效。
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張衍根(1983-),男,湖北鄖西人,助理工程師,本科學(xué)歷,主要從事油田開(kāi)發(fā)采油工藝研究,