一、了解抽油杆扶正器的发展
抽油杆扶正器是属固井工具,它制造简单,结构美观,牢固,扶正力大,克服了原焊接式扶正器易发生脱焊的不足,是一种能钻井固井质量的扶正器。扶正器是随着抽油杆的生产而发展起来的,抽油杆行业的发展带动了扶正器行业的发展,下面我们就来介绍一下抽油杆的发展。
抽油杆是有杆抽油设备的重要部件,它将抽油机的动力传递给井下抽油泵。抽油杆柱是由数十根或数百根抽油杆通过接箍连接而成,它上接总杆,下接抽油泵起传递动力的作用。
抽油杆有近的历史。原始的抽盐卤杆是用藤条做的。个金属抽油杆是 生产出来的。近20年来,在抽油杆的制造方面采用了许多新材料、新设备、和新工艺,如采用多元素合金钢、玻璃钢;采用中频感应透热设备加热及自动化平锻机进行锻造,采用中频感应加热淬火装置及红外光导智能测温仪器,抽油杆头部不旋转加工生产线,接箍自动生产线;以及的锻模设计技术,抽油杆外螺纹滚压工艺,接箍内螺纹半切削半挤压工艺,摩擦焊接工艺,喷丸工艺,表面感应淬火工艺等,提高了抽油杆的制造水平和产品质量。
二、抽油杆扶正器的简单了解
抽油杆扶正器是防抽油井偏磨井下工具,适用于偏磨的抽油机井,尤其适用于抽油杆中和点以上偏磨的抽油机井和定向斜井,抽油杆中和点以下,与抽油杆体上的尼龙扶正器配合,防偏磨效果 佳。
作用:抽油杆在油管内上下活动,由于抽油杆的弹性变形,杆和油管壁容易产生摩擦,抽油杆容易断脱,抽油杆扶正器具有柔韧性强、它与油管内壁接触,可以减少杆与管的摩擦,增强抽油机的采油寿命。结构:抽油杆扶正器由接箍、扶正套、短节组成。原理:连接在抽油杆上,利用扶正套的外径大于抽油杆接箍外径起扶正作用;利用扶正套是材料,与油管接触使扶正体磨损,而减少油管的磨损,以达到防偏磨的目的。
三、抽油杆扶正器性能的研究
随着油田进人高含水期,抽油井中抽油杆与油管之间的腐蚀和偏磨问题日益突出,例如有的油田,腐蚀和偏磨已使许多油井成为频繁作业井,同时油管、抽油杆的 换周期大幅度缩短,成本投人相应增加,抽油井腐蚀与偏磨的治理成为当务之急。为此研究抽油杆扶正器的性能成为趋势。
1、腐蚀与偏磨的分析
油井采出液中含有腐蚀性离子和产物。当抽油杆表面因疲劳出现细小裂纹时,采出液充满于裂纹内,形成电化学腐蚀。在交变应力作用下,裂纹不断扩展,裂纹前沿始终保持新鲜金属与周围液体接触而不断地腐蚀,并可造成氢脆,两种作用共同加速裂纹的扩展,后导致抽油杆断裂。
有人对50口典型偏磨井近两年内各因素与偏磨的关系进行分析,发现含水率上升与偏磨加剧之间的相关性高达0.92,特别是当含水率超过75%后,偏磨程度剧增。同时,在检查这些井检泵时发现,抽油杆接箍的摩擦面周围几乎都有不同的腐蚀凹槽,这表明摩擦面的剥蚀是腐蚀与摩擦共同作用的结果,且二者具有的相关效应,摩擦使金属表面始终与采出液接触,加速摩擦面的腐蚀,而腐蚀改变摩擦面的性质,加速摩擦面的磨损。
油管和抽油杆之间的磨损是因两者的接触摩擦引起的机械擦伤,磨损的大小取决于两者的润滑边界和接触应力。当油管中连续相从原油变为产出水时,由于油管和抽油杆两摩擦面油相润滑边界消失,磨损会突然加剧,磨损和腐蚀共同作用,进一步加速了抽油杆截面的减小和油管内壁减薄,造成抽油杆断裂和油管穿孔。
2、研究措施
腐蚀的防治方法很多,由于油井内工作条件的限制,合适的方法却较少。例如,抽油杆工作时的摩擦和细小裂纹的不断扩展,使得抽油杆的表面处理收效不大;抽油杆通过油管、套管与地层相连,用阴极保护方法耗电太大。通过各种防偏磨措施性与期等关键指标的比较,并根据腐蚀介质的特点,认为采取牺牲阳极保护是一种较为合理的方法。在现场实践发现杆断大都在距抽油杆接箍15—40cm处,该处较薄弱,应在接箍处进行牺牲阳极保护。因此,在抽油杆接箍上安装阳极合金块,以期在腐蚀性采出液中保护附近的抽油杆表面,特别是在抽油杆裂纹处的腐蚀反应,同时该处的氢脆腐蚀程度也将大幅度降低。
对于偏磨,由于井斜和抽油杆柱下部弯曲不可避免地存在,只能尽量减轻其带来的危害。通过各种防偏磨措施的比较后决定采用带螺旋凹槽的尼龙扶正器来扶正抽油杆,避免抽油杆与油管的接触。另外,螺旋凹槽尼龙抽油杆扶正器具有良好的自润滑和柔韧性,能将磨损几乎 转移到自身,从而保护油管和抽油杆。因此,把螺旋凹槽尼龙抽油杆扶正器和阳极合金块进行组合,设计出一种新的抽油杆扶正器。