抽油井管杆防偏磨技术研究与应用效果分析

2012-03-23郝洪峰夏红新

城市建设理论研究 2012年4期

郝洪峰夏红新

摘要：针对孤东油田抽油井管杆偏磨现象，先后推广应用了内衬油管、镀新钨防腐蚀偏磨抽油杆、防偏磨抽油杆、抽油杆扶正器、抽油杆双向防偏磨接箍、防偏磨旋转式悬绳器等工艺。本文系统分析了油井管杆偏磨腐蚀原因，对目前各种管杆偏磨腐蚀工艺进行论述比较，对今后管杆偏磨防治工作有一定的指导作用。

主题词：抽油杆油管防偏磨采油工艺

Abstract: based on the GuDong oilfield for oil well tube stem eccentric wear phenomenon, has applied for the oil tube lined with improved plating, new tungsten anti-corrosion eccentric wear sucker rod, anti-eccentrically worn sucker rod, sucker rod lifter, sucker rod two-way anti-eccentrically worn couplings, anti-eccentrically worn for the rotary rope process. This paper systematically analyzed the oil Wells eccentric wear stem reasons for corrosion of the various tube stem eccentric wear discussed more etching process for future tube stem the prevention and control of eccentric wear some guidance.

Keywords: sucker rod anti-eccentrically worn tubing production technology

中图分类号： TE355 文献标识码：A 文章编号：

1 孤东油田抽油井管杆偏磨的危害

在有桿机械采油过程中，经常会发生抽油杆与油管的相互接触磨损，造成杆断、杆脱、管漏等事故，缩短油井免修期，影响油井正常生产，增大作业及材料成本投入。

据统计，孤东油田90%以上的油井采用有杆机械采油工艺，因特高含水期，参数大，生产任务紧张等原因，50%的井存在不同程度的管杆偏磨腐蚀现象，随着斜井、侧钻井的增多，偏磨腐蚀现象越来越严重。管杆偏磨造成了频繁躺井和作业、油井免修期的降低和作业材料成本的大量投入，严重影响了油田的原油生产和经济效益。开展油井管杆防偏磨技术、方法的探讨与应用工作，具有现实而深远的意义。

2 抽油井管杆偏磨原因分析

在有杆抽油系统中，抽油杆在油管中的运动及油管自身的运动情况非常复杂，这种运动会引起抽油杆与油管内壁的剧烈摩擦，致使抽油杆本体及接箍磨穿，油管磨损裂缝，造成杆管报废。

随着近年来油管泄油锚的应用，在高含水期，基本上是由于大泵和高参数的影响,致使了躺井的频繁,检泵周期的缩短，即使把泵上油管锚定，但在游动凡尔关闭，固定凡尔打开时，油管向上运动发生螺旋弯曲，抽油杆下行时螺旋弯曲上行摩擦，也会引起抽油杆接箍与油管内壁的摩擦。在油管锚定且处于拉伸状态下，柱塞下行中抽油杆螺旋弯曲也会造成管杆偏磨，而且这种弯曲、偏磨通常发生在泵以上几百米的管柱范围内。

该类井平均泵径80.8mm，平均泵深737.2m，平均液量102.8t/d，平均动液面659.5m，平均冲次7.6次(高于平均冲次6.8次)，平均沉没度100.3m，平均检泵周期226d，平均矿化度9905mg/l。

3 孤东油田抽油井管杆防偏磨技术研究与应用效果分析

3.1 抽油杆扶正器与抽油杆双向防偏磨接箍工艺

抽油杆扶正器有硬质塑料和钢质两种，硬质塑料扶正器、钢质扶正器通过配合上在抽油杆公扣与接箍之间，通过丝扣直接连接在两根抽油杆之间，由于其外径比抽油杆接箍稍粗，自身先与油管内壁接触偏磨，待扶正器或滚动接箍磨蚀到一定程度后，抽油杆接箍才与油管内壁接触、偏磨。

优点：重量轻、体积小，成本低，安装简单，能延缓抽油杆接箍的偏磨，延长抽油杆的使用寿命，几年来一直在孤东采油厂广泛使用，并起到了一定的积极作用。

缺点：采用该工具，油管仍然一直处于较小面积范围内的局部偏磨状态，油管“沟槽”的形成仍然不可难免；同时，当扶正器或滚动接箍磨蚀到一定程度后，抽油杆接箍与油管内壁开始接触磨蚀，并且仍是局部侧面磨损，时间稍长，接箍仍然将被磨穿。即抽油杆扶正器、滚动接箍仍然未能从根本上彻底解决管杆偏磨，只是一种权宜之策。

3.2 内衬油管与镀钨基抽油杆工艺

内衬油管原理结垢：内衬油管就是在油管内部镶衬上防腐蚀材料，起到防腐耐磨作用，镀钨基抽油杆就是在抽油杆外部镀上一层防腐材料，起到防腐耐磨作用，两种同时应用能有效地杜绝腐蚀偏磨，延长生产周期，延长使用寿命。

2009年9月 32-2010躺井原因管漏关,检下83长泵500m ,解剖起出原井杆节箍腐蚀偏磨严重，70活塞下凡尔刺坏5×5cm洞，泵上第30根油管公扣偏磨穿漏，油管内壁腐蚀偏磨严重，根据解剖情况本井腐蚀偏磨严重，及时联系工艺所换泵上76mm加厚内衬新油管53根500m，换镀新钨抽油杆，泵下装防腐药剂，9.18日开井，以3×6.2开井日液141.2t/d，日油5.0t/d，含水96.4％，比修前液量油量都增加，参数降低2.8次，通过地面设备、地层生产情况、井筒管柱，对方案进行论证，由原来的70泵550m下83长泵500m，地面设备由原来的8型机换12型抽油机，参数由原来的3×9，调整参数为4.2×6.2，达到四升一降，泵径升级、泵挂上提、液量上升、油量上升、参数降低，通过参数优化下降参数开井,保证作业质量和延长生产周期，控制躺井率，现已正常生产410d。

3.3 光杆双翼调偏防喷盒

油井井口装置中的大四通平面有的不水平，导致三通放喷盒与光杆不聚中，不具有调中作用，但每口抽油井必用的光杆密封器，不但具有光杆密闭作用，所以推广应用双翼调偏放喷盒，具有光杆调中作用，在一定程度上延缓了管杆偏磨。但这种作用，主要体现在对光杆和抽油管柱上部的部分管杆的保护上，对于中下部抽油杆和油管，特别是斜井、水平井、侧钻井中的管杆，起不到防偏磨作用。通过在5口井应用双翼调偏放喷盒，应用效果良好，起到光杆与防喷盒调偏对中双翼密封，更换盘根时不用停井等优点。

3.4防偏磨光杆旋转悬绳器

针对管杆偏磨严重现象，研制、推广了防偏磨旋转悬绳器，使抽油杆在抽油过程中也能匀速转动，使磨损在抽油杆接箍360度范围内均匀分布，从而有效延长抽油杆与油管的使用寿命。

构成：主要由壳体、推力轴承、芯轴、蜗轮、蜗杆、外罩、摇臂、驱动轮罩、驱动轮、棘轮、棘爪、扭簧、圆锥滚子轴承等组成。

特点：结构紧凑、体积小，现场安装方便。借助于抽油机自身动力，实现抽油杆匀速转动。

主要技术参数：通径：φ50mm，转速：12圈/天。

工作原理：抽油杆旋转器安装在悬绳器上端，光杆从其中心孔穿过，其上端装光杆卡子。当抽油机向下运动到一定位置时，拴在抽油机驴头和摇臂之间的钢丝绳拉动摇臂转动一定角度，此时，棘爪驱动棘轮和蜗杆顺时针转动一定角度。

3.5 油管旋转器

从现场发现的大量管杆偏磨现象中可以发现：抽油杆接箍对油管的磨损只是集中在油管内壁20%面积左右的狭窄沟槽内，而不是360度范围内的整个管壁。因此，如果能使油管内壁所有侧面面积都参与均匀磨损，就不易磨出沟槽，油管的使用寿命就可得到有效延长，油管旋转器就是基于这一设想而研制开发出来的新产品。

结构原理：主要由壳体、推力轴承、芯轴、蜗轮、蜗杆、摇臂、驱动轮、棘轮、棘爪、扭簧、圆锥滚子轴承等组成。

4结论与认识

（1）抽油杆扶正器、双向接箍能延缓管杆偏磨，延长油井免修期；缺点：不能彻底解决管杆偏磨，效果一般。

（2）调偏防喷盒能调正光杆和上部抽油杆，减少部分管杆偏磨；缺点：不能彻底解决管杆偏磨，效果一般。