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    定向井抽油杆柱扶正器配置优化设计方法
    发布日期:2018-09-08

    定向井中由于井眼轨道的弯曲和抽油杆柱所受交变载荷的作用,使得杆管磨损失效成为定向井失效的主要形式之一。专家学者针对抽油机井杆管杆管偏磨做了很多研究,提出了多种防偏磨措施和技术,如旋转抽油杆装置、加重杆技术、杆管表面处理技术以及采用扶正器防偏磨的技术。为抽油杆柱配置扶正器是目前应用、最的方法。扶正器使用效果的好坏,除了取决于扶正器材料的外,主要取决于扶正器的配置是否合理。然而由于抽油机井地质条件及生产条件具有差异性,导致可普遍适用的扶正器配置理论的研究存在很大困难,油田现场的扶正器配置设计缺乏的设计手段,大多依靠经验或者运行一段时间后再将杆柱提出根据磨损情况配置扶正器。因此,研究的、可广泛应用的抽油杆柱扶正器配置设计技术具有重要的实际意义。
      一、抽油杆使用周期的确定
      抽油杆的疲劳损伤及表面腐蚀程度随抽油杆使用时间的增加变得越来越严重,导致抽油杆运行的度逐渐降低,失效概率也越来越大。若不及时进行检泵作业就很可能会发生抽油杆断脱事故,由此产生的抽油杆打捞作业和作业停产的天数增加会使检泵作业成本增加,不利于油田经济效益。因此,研究受损抽油杆的使用周期,对于确定抽油杆柱的防偏磨方法具有重要的指导作用,对增加油田经济效益有重要的意义。
      有杆泵抽油系统是由抽油杆、抽油泵、油管等组成的复杂抽油系统,因此抽油杆断脱、油管磨漏、抽油泵组件疲劳失效以及由于油井结蜡或扶正器脱落等原因造成的卡泵等都会导致抽油机井的检泵作业,严重影响油田的经济效益。因此,在进行抽油杆柱防偏磨优化设计时,有确定抽油杆柱的使用周期,在进行杆柱扶正器配置设计时,配置扶正器后的杆柱磨损寿命满足杆柱使用周期,即在抽油杆柱使用周期内,抽油杆柱不会因为杆管偏磨而失效。
      除杆管偏磨失效外,抽油泵组件失效以及卡泵等也会引起检泵作业。因此,在确定抽油杆柱使用周期时需统计油田内所有井的平均检泵周期,使抽油杆柱使用周期大于油田区块内所有井的平均检泵周期。
      二、单根杆上扶正器配置原则
      在抽油杆上安装扶正器,可以的将抽油杆和油管之间的滑动摩擦转变为扶正器与油管之间的滑动摩擦或滚动摩擦。由于扶正器材料具有较小的摩擦系数、较低的硬度和较高的,从而防止抽油杆与油管的磨损,扶正器配置数量越多防偏磨效果越好。但是抽油杆柱安装扶正器后会增加抽油杆柱自重,单根杆上配置的扶正器数量过多会产生活塞效应,增加下行程的阻力,甚至会造成卡泵,导致有杆抽油系统的举升系统无法正常运行。因此,单根杆上配置的扶正器数量一般不会超过三个。
      由于抽油杆接箍径向尺寸大于抽油杆杆体,导致接箍更容易与油管内壁发生接触。为保护接箍,每根杆上的个扶正器应该安放在距离接箍较近的位置。