有杆采油泵井管杆偏磨原因分析及防治措施

发表时间:2020/11/30   来源:《科学与技术》2020年第21期   作者:王小玲 杜 煜 徐书强
[导读] 本文首先对采油泵井管杆发生偏磨问题的危害进行阐述,然后分析其发生偏磨的主要原因,最后提出相关解决措施,旨在为促进我国采油泵井设备的稳定运行提高参考。
        王小玲  杜 煜  徐书强
        长庆油田第一采油厂,陕西 延安 717408
        摘要:本文首先对采油泵井管杆发生偏磨问题的危害进行阐述,然后分析其发生偏磨的主要原因,最后提出相关解决措施,旨在为促进我国采油泵井设备的稳定运行提高参考。
        关键词:有杆采油泵井;管杆偏磨;原因分析;措施研究
        1 采油泵井管杆发生偏磨问题的危害
        在实际的油田生产过程中,极其容易发生采油泵井管杆偏磨问题。当发生该问题时极容易形成管杆断裂、油管泄漏和脱杆现象等,对整体的油井采油过程造成负面影响,使得生产效率和经济效益降低,同时采油泵井管杆的维修过程,会增加整体采油经济成本投入,对技术人员的操作要求较高。为了有效解决该问题,需要对发生偏磨问题的原因进行充分分析。
        2 发生偏磨问题的主要原因
        2.1 套管、井眼发生变形
        受相关技术和设备影响,在实际的在采油泵井使用过程中,井眼的轨迹运行控制难度较大,极其容易产生偏移问题。如果偏移问题未得到良好解决,会使得在后续相关操作中,采油油管和抽油杆发生变形,互相接触摩擦,从而产生偏磨问题。比如在实际的采油过程中,抽油杆上下冲程过程中,与油管发生异常接触,从而使管杆发生偏磨。
        2.2 管杆工作负荷较大
        在实际的采油泵设备运转过程中,抽油杆与机械内部会产生自上而下的作用力。当抽油杆向下运动时,作用力向上,从而形成惯性和外部摩擦阻力。在设备运转中相应的摩擦阻力会随着运动不断提高,经过长期发展,采油泵抽油杆如果承受过多压力,会使油杆发生偏移,向油管内壁进行摩擦,从而发生偏磨问题。
        2.3 未设置合理的运行参数
        针对采油泵井管杆设备来说,在生产过程中,需要将参数设定在合理范围内。一般将参数设置在能够提高产量的最大参数下,虽然这样的设置能够提高生产效益,扩大生产数量,但也存在一些问题,极其容易造成管杆偏磨。在设备运行过程中冲程越高、冲次越多,整体的工作频率就会越快,相应的生产效能也会更加优异。但是这样会对杆泵机械设备造成巨大的磨损,增加管杆运行压力,降低了采油泵管杆使用寿命。
        2.4 油管发生变形
        在有杆采油泵井管杆使用过程中,油管液柱荷重压力会转移到油管上,对油管进行延长。这样会使得油管承受更大的液柱压力,从而发生变形问题,对管杆造成偏磨问题。
        2.5 采油泵井发生腐蚀
        在采油泵运行过程中会接触到石油原油,原油具有一定的腐蚀效果,会对设备造成腐蚀,从而发生偏磨问题。尤其在有油田开发后期,采油泵体内的水量会不断增加,这样会对抽油机悬点的荷载进行提高,从而加重摩擦问题。经过长期腐蚀,在接触部位会发生硫化氢反应,对设备造成严重损害。
        2.6 工作人员操作不当
        在采油过程中,如果发现质量不合格的情况,会造成返工现象。这样会加重采油泵机械工作负担,提高负荷压力,从而造成疲劳磨损。除此之外,如果工作人员在实际操作中没有按照相关设备时候要求进行,也会使采油泵井杆发生偏磨,造成设备故障,增加设备维修的经济投入。
        3 提高采油泵井管杆偏磨问题解决效果的措施
        3.1 提高井眼偏斜问题的控制力度
        如果采油泵井管杆在运行过程中发生偏移,会使受力状态发生变化,从而提高管杆磨损情况。为了有效解决轨迹偏移问题,相关技术人员需要在使用过程中对钻井的轨迹进行有效的跟踪,对轨迹进行严格控制,避免发生倾斜问题。一旦发生井眼偏移问题,工作人员要立刻停止钻井,对井眼的偏移问题进行有效分析,从而积极改进。结合实际采油工作,发生井眼轨迹偏斜的问题众多,比如井眼设置位置不准确、套管发生变形、工作人员操作不当等。

因此工作人员在施工前期要对井眼的位置进行多次分析和确定,严格按照相关施工方案进行,避免在施工中发生井眼倾斜问题,从而降低管杆偏磨问题发生的概率。
        3.2 保持工作荷载在合理范围内
        在实际的采油过程中,工作人员要对抽油管杆的工作强度和工作压力进行有效地控制,降低管杆设备的磨损程度。可以制定周期性的采油泵井工作计划,保持稳定荷载。这样不仅能使得采油工作顺利进行,而且能够提高设备使用寿命。井筒结蜡也会对抽油杆造成负面影响,增加运行摩擦阻力,使得管杆设备造成损耗,提高偏磨程度。为此,在实际的设备运行过程中,工作人员需要在出现结蜡现象时,通过热洗措施对结蜡进行清洁处理。在不同的设备运行周期对设备进行维护保养,防止结蜡现象发生。除此之外,工作人员可以对电炉的温度进行升高,减少井口回压压力,保持工作荷载稳定。
        3.3 提高参数设置的科学性
        在设置采油泵机械设备的生产参数时,不仅要对整体的采油泵井产出数量进行计算,还要结合设备本身的运作要求,对参数进行科学化设置。在提高采油泵井产量的情况下,也为机械设备运行造成更低的运行负担,避免对管杆造成不良工作压力,使其发生偏磨问题。为了提高参数设置的合理性,可以在计算泵井产出量的同时,不对管杆进行额外的工作要求,降低设备工作中的段冲程,多使用长冲程。需要注意的是,工作人员在使用过程中,减少快冲次次数,增加多慢冲刺,从而有效缓解管杆设备的工作强度压力,解决管杆偏磨问题。
        3.4 利用防偏磨工艺
        除此之外,可以采用辅助方法对采油泵井管杆进行防偏磨设计,提高管杆设备的使用寿命。目前随着人们对于防偏磨技术的认识程度不断加深,在实际应用过程中可以通过以下几个方面进行:①针对油黏稠度较高的采油井,可以在其中加入适量的降粘剂,提高抽油杆运行工作的顺畅性,降低发生管杆偏磨问题的概率。②在油井下方设置相应的加重杆,避免抽油杆发生弯曲现象,降低油杆间的摩擦。③在抽油管上安装相应的锚固装置,对抽油管的设备进行固定,降低抽油设备实际运行中的蠕动摩擦系数,提高工作人员对于偏磨问题的控制水平。④在采油泵进口部位进行旋转,使其带动抽油管转动,对抽油管的摩擦位置进行改变,避免在同一部位进行长时间摩擦,提高摩擦的均匀效果,从而控制管杆偏磨问题。总的来说,在采油泵井生产过程中,可以通过辅助设备对管杆进行防磨设置,积极做好防磨工作,从而在最大限度内降低管杆设备的偏磨问题。
        3.5 利用内衬油管技术
        工作人员可以通过内衬油管方法对油管进行腐蚀预防,避免管杆出现偏磨现象。内衬油管技术就是在油管内衬部位设置相应的聚乙烯管,通过专有技术将聚乙烯管与油管紧密地进行结合,从而新成综合性的油管体系,明显提升油管的防腐效果。利用该技术能够有效解决抽油管的腐蚀和偏磨问题,由于聚乙烯管使用的材料摩擦系数较小,在一定程度上能够减少抽油管柱底部的压力,从而减少油管磨损问题,有效延长抽油管的使用寿命。
        3.6 制定严格统一的流程化采油泵井设备管理标准
        针对油田生产的复杂性,需要制定严格统一的流程化采油泵井设备管理标准,比如①安排专业的采油泵井设备工作指导人员,提高采油泵井设备管理的有效性;②积极研发采油泵井设备核心技术,结合实际工作经验,制定统一的如采油泵井设备登记标准、采油泵井设计网络图标准、采油泵井参数标准等;③明确采油泵井设备管理工作分工,具体工作具体落实,严格执行。
        4 结论
        综上所述,油田生产作为我国经济发展的重要组成部分,随着科技的不断发展,相关工作人员需要不断提高采油泵井设备操作水平,提高井眼偏斜问题的控制力度,提高参数设置的科学性,利用内衬油管技术,促进采油设备的良好运行。
        参考文献:
        [1]王善玉.抽油机井杆管偏磨原因分析及防治措施[J].中国化工装备,2015(03):46-48.
        [2]张美艳.抽油机井杆管偏磨原因分析及治理[J].化学工程与装备,2019,No.271(08):64+74-76.
        [3]杨蓬强,胡文雄,段同立.试析采油泵井管杆偏磨原因及防治措施探讨[J].石油石化物资采购,2019(1):85-85.
        [4]张宾.抽油机井管杆偏磨的成因分析与治理对策[J].科教导刊(电子版),2018(16):283-283.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: