一根抽油杆有7.6或8米长,基本上是高碳钢表面镀一层硬铬,在油管的内部用的是螺纹箍一点点连接起来直到到地下油层处的活塞上面,通过来来往往的运动来泵油。由于技术的原因斜井、侧钻井数量多了,油水井的偏磨现象相应的增多了。这种偏磨造成了 多的作业活动和消耗了 多成本,从而对油田的原油产量和效益造成了好多影响。
抽油杆有很多偏磨的因素,像井筒内不同流体的腐蚀作用、井筒斜、抽油杆受力产生的塑性弯曲、油管受力产生的塑性弯曲和抽油杆柱下行时液体的浮力变大造成的抽油杆的弹性弯曲等。
(1)抽油机管杆偏磨的原因
①自然井斜是钻头在下钻过程中随着的增加与井口同心度产生了偏离。
②因为油田的发展是需要不断地提高技术水平,所以不断的采用了定向井斜。定向井斜与自然井斜产生的偏磨原因相同。
③油田时间久了含油量减少,就会出现强注强采的现象,时间久了地层的构造就会发生改变,间接导致套管弯曲,会产生偏磨现象,当弯曲严重时甚至会出现油井套管裂缝、断脱、油井报废。
④理论与实际不符合也会导致井斜而发生偏磨,如方位角、坐标方位角和坐标在实施过程中与预测的数值产生了很大的偏离,这样会使井眼轨迹发生偏离,井眼轨迹与井斜使油管产生弯曲,终形成了偏磨。
在需要起下钻的流程时,抽油杆会在套管中进行来回运动,油管本身也会跟着产生相应的运动,再加上井口与地下的多种影响因素,导致抽油杆在油管内的运动变得复杂起来,相互会产生强烈的摩擦,甚至会产生接箍松动、油管裂缝等一些列严重的现象。
对抽油杆工作时的受力情况进行分析:在向上过程时,抽油杆会带动柱塞泵一起向上进行运动,同时抽油杆处于一种拉伸时的状态抽油杆自身受到的力有油管带来的摩擦力、液体自身的重力;在向下过程时,抽油杆自身受到的力有液体经过游动阀时的阻力、液体中浮力、油管相互的摩擦力、向上过程中的惯性力。向下受到抽油杆和液体的重力,合力向下,当压力过大时,会导致抽油杆失去平衡,这时会发生弯曲产生偏磨。
(2)局部阻力的理论分析
①常规局部阻力
常规的局部阻力像抽油杆含有的胶塞上的弄个胶塞与衬套两者的磨擦力还有液体窜动过游动凡尔时形成的一些反向力。
②非常规局部阻力
液击力发生在沉没度较低、含水量较大的油井,抽油泵不能被全部充满,当抽油杆下冲程的时候,与液面的某一瞬间相接触,而这个时候游动凡尔就不能和平常一样打开,液面就会和抽油杆产生某一些相互接触的力,这个力就是被叫做打开游动凡尔时带动后的滞后力。此后滞力会对抽油杆的运动带来 影响,由于该力的出现抽油杆的卜冲程速度会突然改变,使抽油杆的受力情况突然失去了稳定性,这样井筒就会和抽油杆柱有 的偏磨性。
从上面的意愿可以反应来抽提的参数(SN)和液打的帕数和含量的程度呈正弦的形式进行变化。
当抽油泵在两个终点的含量高度时谋划出的液打载荷是相当小的;当抽油泵填充程度达到一半左右时产生的液击载荷是大的。
对于油井出现偏磨现象要采取像低效的偏磨井的测试改革、抽油机运行参数的合理优化、运用接箍式和对卡式抽油杆扶正器治理偏磨井、加重杆的应用比如偏磨法是采用综合成本过低的生产方法;降低抽油杆的运行参数,且提升泵挂;接箍式抽油杆扶正器被安装在抽油杆之间,该抽油杆扶正器施工方便,可重复使用。结合偏磨井点的统计性规律,合理优化治理措施,一方面验证以往采用的治理措施的合理性,另一方面为偏磨井的治理和预防提供理论基础。