在有杆泵抽油系统中,油管和抽油杆的偏磨不仅降低抽油杆的强度,造成抽油杆断裂,还会磨穿油管壁,造成油管漏失,影响油井正常生产。
一、偏磨原因分析
造成抽油井管杆偏磨的原因主要有以下几个方面。
(1)井身结构的影响造成生产管柱弯曲,导致管杆偏磨。对于斜井,其井身结构与垂直方向有的角度,如抽油泵在造斜点以下,泵上油管会随套管一起弯曲,导致抽油杆与油管摩擦。即使是直井,因目前的钻井技术不可能井身垂直,套管在某一段也会出现弯曲现象,当油管下入后,随着套管弯曲,从而造成杆管之间的摩擦。
(2)封隔器坐封造成油管弯曲,发生管杆偏磨。
(3)杆柱在工作中受交变载荷的影响产生弯曲变形,从而造成管杆偏磨。上冲程时,抽油杆柱受拉;下冲程时,由于抽油杆和活塞受油管中液体阻力的影响,杆柱上下受力不一致,在抽油杆柱上形成一个受力中合点,中合点上部杆柱受向上的拉力,中合点下部杆柱受向下的压力。下冲程受压的部分杆柱就会弯曲变形,与油管发生偏磨。
(4)抽油系统在工作中,由于杆管在径向上基本上不发生转动,抽油杆有规律地重复运动,造成管杆总是在同一方向、同一部位上发生摩擦,很容易造成摩擦部位的管杆失效。
(5)产出液对杆管的腐蚀加快了偏磨速度。腐蚀和偏磨可以互相,当管杆磨损以后,就加快了腐蚀的速度,而管杆被腐蚀后,其强度降低,磨损的速度也会加快。
(6)抽油杆扶正器因结构和材质的影响,其防偏磨效果不理想。
二、防止管杆偏磨的技术对策
(1)改进抽油杆扶正器的结构和材质,提高其能。根据抽油杆偏磨的规律,在容易发生偏磨的杆段加装抽油杆扶正器,可以地减缓管杆偏磨。
(2)需要封层的油井应用低坐封载荷封隔器(坐封载荷为20~40kN),同时配套应用坐封吨位控制器,使泵上油管处于受拉状态,这样可防止泵上油管因受压而弯曲,从而减轻管杆偏磨。这种管柱结构在胜沱油田50多口井上应用收到了较好的防偏磨效果。
(3)在杆柱底部配置一部分加重杆,杆柱受力状况,使杆柱在上下冲程中始终处于受拉状态,减轻因交变载荷引起的抽油杆弯曲变形。
(4)在抽油杆和油管上分别安装旋转装置,定期转动油管和抽油杆,防止管杆在同一方向上重复摩擦,可减轻偏磨的危害,延长抽油井正常生产时间。
(5)改进抽油杆接箍的材质和处理工艺,提高其、蚀性。
(6)在满足油井产液量要求的前提下,尽量采用长冲程、低冲次的抽油机生产参数,可抽油杆柱的受力状况,减轻管杆偏磨。
(7)加强对作业油井的现场监控,准确掌握管杆偏磨的详细情况,及时采取的防偏磨措施。