抽油杆柱偏磨的影响因素与维护对策

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抽油杆柱偏磨的影响因素与维护对策

作者:杨鹏 赵萍

来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第07期

摘 要:随着油田开发的持续进行,油田的含水率逐年上升,油井偏磨现象逐年加重,在一定程度上影响到了油田开发的效率。而在油井偏磨的问题上,抽油杆柱的偏磨是主要因素。本文主要从抽油杆柱偏磨的类型和偏磨的影响因素出发,做出一定的分析,最终找出可以缓解这一问题的对策。

关键词:偏磨;抽油杆柱;影响因素;对策

延长油田开采目前已经进入注水开发的中后期阶段,油井偏磨成为影响产量的重要因素之一,而抽油杆柱的偏磨则是主要因素。因此,找出抽油杆柱偏磨的影响因素,并提出相应的维护对策,可以在较大程度上缓解这一问题对油田开发的影响,保证油田开发的效率。 1 抽油管柱偏磨类型 1.1 抽油杆杆体单侧偏磨

在采油过程中,抽油杆的顶部位置,抽油杆和油管一侧会受到较大的压力,而二者接触的面积又非常少,受到压力的影响,抽油杆在上下行过程中,发生偏磨。而在这种情况下,随着偏磨的加重,抽油杆和油管都会出现问题,并且造成大的破坏,甚至会磨穿油管,造成油管漏失,造成严重的影响。而由于延长石油下属油田开发时间较长,这种现象也频繁出现,严重影响了油田的正常生产工作。 1.2 抽油杆杆体多侧偏磨

抽油杆多侧偏磨一般是发生在抽油杆的中和点位置之下,由于受到井斜的影响,抽油杆容易和油管形成偏磨,而在下行过程中,受阻力和重力影响,抽油杆会在一定程度上发生形变,然后变弯,从而与另一边发生偏磨。 2 影响抽油管柱偏磨的因素 2.1 井身轨迹差对杆柱偏磨的影响

抽油杆柱偏磨产生的最主要因素是井身的轨迹差,在规划井身轨迹的时候,正常的设计都是按照“直-增-稳”的要求进行,而在钻井的时候也采用这种要求来进行。这种设计会导致抽油杆柱在中和点以下发生严重的偏磨,从而造成严重的影响。而为了满足开发需求,钻井过程中不停的增添定向井。特别是在造斜段的位置,斜角和方位都难以做到十分精确的控制,井筒也会发生扭曲。在开采过程中,抽油杆和油管会在这些位置发生严重摩擦,从而形成偏磨。

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2.2 抽油杆底部弯曲的影响

在开采过程中, 抽油杆柱容易受到重力和阻力的影响。这两种力分别来自于流体中所含的重力和活塞下行时受到的各个方面的摩擦阻力。而这两种影响阻力也会受到多方面因素影响,比如含水率、活塞直徑和抽油杆泵的相关参数等。在生产过程中,抽油杆柱如果处于中性点以下,则会由于受到压力影响发生弯曲变形,这就会导致抽油杆柱和油管接触发生摩擦。而在上行过程中,抽油杆柱被拉直,而油管受到各方面力的影响,也会发生弯曲变形,则会导致抽油杆柱和有关在上行下行的循环中不断摩擦,从而导致偏磨的发生。 3 减缓偏磨的对策

为了减缓抽油杆柱的偏磨问题,保证油田的正常生产,需要从多方面来入手,找出缓解偏磨的办法。在当前技术条件下,通常会采用以下几种措施和技术来解决问题。 3.1 清防蜡防垢措施

随着油井深度的不断增加,温度也随之下降,原油产出液对蜡的溶解度也逐渐下降,蜡的结晶速度也逐渐增加。蜡结晶慢慢依附在油管和抽油杆柱表面,形成网状结构。最终造成抽油杆柱下行阻力增加。与此同时,结垢也会伴随结蜡出现,同样影响到抽油杆柱的偏磨。针对油井的实际情况,我们一般采用以下几种方法来解决这些问题:

①添加清防蜡剂:这是一种普遍采用的手段,过程就是在油井中加入可以破坏蜡结晶的添加剂,从而抑制蜡结晶形成网状,避免因网状蜡形成造成阻力增加。清防蜡剂可以快速融油,凝固点低,也可以快速的清蜡防蜡;②高压热洗法:针对环状流程的集油系统,在其过程中缺乏洗井流程,因此高压热洗法可以很好的起到左右。该方法时通过向管柱内注入高压热水,使蜡结晶融化,并利用高压水流带走溶解蜡,从而实现清蜡。这种方法具有较高的灵活性,但是容易受天气影响;③利用仪器向管柱内滴入高浓度酸液,从而溶解结垢,俗称点滴器;④利用固体防垢管来向管柱内加入药剂,然后让药剂融入地层产出液,从而实现除垢目的。 3.2 油管锚定技术

油管锚定技术是一种新兴技术,在美国的油井中大量采用,并取得了非常好的效果。而在我国,由于多方面因素影响,该技术只是部分使用,并没有大规模推广。

油管锚定是油管上方悬挂在油管挂上,并将油管下放利用油管锚来固定在井底下发,从而使油管的上下两端都被固定住,使油管变得相对更为稳定,只有油管稳定了,才能在一定程度上避免因为油管不稳而和抽油杆柱发生碰撞,油管长度也不会发生较大伸缩和编写,可以减少冲程损失。同时也可以减轻油管的震动,延长油管寿命。同时锚定以后,油管基本处于垂直状态,这也可以减轻油管和抽油杆柱的压力,减缓偏磨。 3.3 双向保护接箍

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由于受技术影响,油井接箍和油管会发生较为严重的磨损,而双向保护接箍则是将特殊的成分涂到油管上,保证接箍和油管在摩擦过程中,,涂层转移到油管表面,保护和减缓油管表层的磨损。双向保护接箍可以比普通接箍大大提高耐磨性,对环境的适应性也有了明显提高。同样,可以节约能耗,延长使用周期,降低成本。 4 总结

抽油杆柱偏磨是当前油田开发过程中难以避免的问题,也对油田的正常开发造成了较大的影响,尤其是进入中后期的油田,影响尤为明显。因此如何缓解抽油杆柱偏磨的问题会影响到油田的正常开发。上面提到的对策,可以在很大程度上缓解这一问题,从而保证油田的正常开发,保证油田企业的效益。

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