抽油机井偏磨原因及治理浅析

发表时间:2021/6/10   来源:《中国科技信息》2021年7月   作者:李静、张斌、周家祥
[导读] 针对抽油机偏磨问题,本次研究结合我国抽油机的应用现状,首先对抽油机出现偏磨问题的基本原理进行深入介绍,对抽油机出现偏磨问题的原因进行深入分析,提出抽油机偏磨问题的治理措施,为保障抽油机的安全运行奠定基础。

山东滨州中石化胜利油田分公司滨南采油厂采油管理八区 李静、张斌、周家祥  256600

摘要:针对抽油机偏磨问题,本次研究结合我国抽油机的应用现状,首先对抽油机出现偏磨问题的基本原理进行深入介绍,对抽油机出现偏磨问题的原因进行深入分析,提出抽油机偏磨问题的治理措施,为保障抽油机的安全运行奠定基础。研究表明:沉没度因素、抽汲速度因素、油管结蜡因素以及聚合物浓度因素等都会对抽油机偏磨问题产生影响,因此,相关工作人员需要从抽汲参数优选、扶正、加大杆管检测力度以及清防蜡管理等方面入手,分别采取多项有效措施,保障抽油机的安全运行。
关键词:抽油机井;偏磨;治理措施
        当前,我国很多油井均为斜井,当抽油机处于工作状态时,杆头与接箍等位置很容易发生偏磨。而在抽油机偏磨后会磨损抽油杆,使其强度降低。另外,在其他力的影响下,抽油杆变形的概率会增加,进而加重偏磨程度,致使抽油杆脱落,难以确保设备正常运行[1]。如果抽油机的偏磨程度严重,则会直接损坏接箍,致使油管出现漏失的问题,不利于井筒运行效果的增强。在抽油机发生偏磨后很容易引起不同形式的危害,使其难以正常运行,直接影响油田企业生产工作的开展,制约生产效率的提高。
        1抽油机偏磨原因分析
        1.1沉没度
        抽油机发生偏磨的主要影响因素就是沉没度,若油井沉没度不高,则抽油管内部流体膨胀力也会明显下降,受外力作用影响,抽油管发生形变的概率会增加,进而导致油管和其他零部件发生偏磨。而且,抽油杆始终处于悬挂的状态,有关与泵筒不平行,一旦泵筒有位移,同样会发生抽油机偏磨的情况。通常来讲,因沉没度因素引发的抽油机偏磨问题仅需要对设备运行参数做出调整即可解决。若因此原因引发偏磨,也可更换抽油管,以免偏磨程度严重而引发安全事故。
        1.2结蜡
        在原有中含有一定含量的蜡,而且区块不同的原油内含有蜡量也有所差异。当原油被开采出地面以后,受温度下降影响,原油内的蜡含量也会析出,但并不会随原油到地面,而是于抽油杆的表面附着。一旦抽油杆表面沉积蜡较多,其受力也明显增加,对抽油杆力平衡造成破坏,进而出现变形,导致抽油机出现偏磨的问题。
        1.3参数因素
        如果抽油机的参数保持在合理的状态,则抽油机的磨损程度可能会降低,但是如果参数存在问题,则会使得磨损问题更加严重。例如,抽油杆下行速度不合理,此时抽油杆将会受到钻井液的影响,此时整个抽油机的井下部分都将承受一定的阻力,这些部件如果长期处于高压状态,则这些零部件将会产生变形,如果抽油机仍然处于运行状态,将会使得抽油机的井下部分磨损严重。
        1.4腐蚀因素
        抽油机井下作业部件将直接与原油接触,由于原油中含有大量的腐蚀性物质,因此,抽油机的井下部件将长期处于腐蚀性物质中,从而使得抽油机腐蚀严重。产生严重腐蚀以后,抽油机井下部件将产生一定的变形,进而引发抽油机偏磨问题。在另一方面,由于我国地下水的深度相对较浅,因此,抽油机的井下部件也将会受到水资源的侵蚀,从而加速其腐蚀。由此可以看出,腐蚀因素也是引发我国抽油机偏磨的主要原因。
        1.5聚合物
        通常,油田在注水开发期间需借助水井将聚合物注入地层内部。在实践研究中了解到,此物质会影响流体粘度。如果聚合物浓度高,那么油管内部流体粘度也会增加,使得抽油杆阻力更大。一旦阻力提高到某一数值,那么抽油杆也一定会发生形变,致使抽油机发生偏磨问题。



        2抽油机偏磨治理措施
        2.1抽汲参数优选
        为了解决抽油机的偏磨问题,工作人员首先需要对抽汲参数进行合理的优选。首先,如果油井的沉没度相对较低,则需要将冲程作业的次数降低,加大注水井的注水力度,进而使得油井的沉没度可以得到提升,以此消除油井的供液不足问题。如果油井的供液存在严重不足的问题,工作人员需要稳定油井内的动液面,对沉没度进行合理的控制。如果油井的供液相对较为充分,为了提高生产效率和防止出现抽油机偏磨问题,工作人员需要将抽油机的冲程次数和冲程距离增加。一般情况下,当抽油机的运行参数降低时,抽油杆出现弯曲的概率将大大降低,对于沉没度相对较低的油井而言,泵的充满系数将会增加,抽油管的弹性变形就会得到恢复,抽油管和抽油杆之间的摩擦降低,两者出现断脱问题的概率将会大大降低。
        2.2扶正抽油杆
        在上文分析中指出,众多磨损问题都是出现在了抽油杆的位置,抽油杆没有处于正常位置是引发其磨损的主要原因,因此,扶正抽油杆十分重要。抽油杆的扶正需要借助额外的设备,目前,最常见的扶正设备为卡装式尼龙扶正器,该种扶正设备可以根据其抽油杆的受力特点,自动调整其位置,而且该种设备的成本相对较低,操作较为简单,现场工作人员并不需要完善的知识体系即可操作该设备,因此,加快该设备的使用可以从一定程度上避免抽油机的磨损问题。
        2.3加大杆管检测力度
        在抽油杆和抽油管使用一段时间以后,两者必然会出现老化问题,其许用应力会严重下降,此时出现弯曲变形的可能性大大提高,在两者变形以后不但会引发偏磨问题,还可能发生疲劳断裂,这对于采油安全而言十分不利,因此,工作人员需要制定抽油管和抽油杆的检测周期,定期对两者进行全面的检测,对于出现老化问题的部件需要立即进行更换,保障抽油杆和抽油管的许用应力处于合理的范围内。
        2.4清防蜡管理
        在抽油管内结蜡相对较少的前提下,抽油杆的活动将不会受到严重的限制,此时就不会出现严重的偏磨问题,同时,抽油管也不会受到结蜡引发的推挤力作用,事实上,完全防止抽油管内出现结蜡问题并不现实,因此,对抽油管内的结蜡进行清洗十分重要,目前最好的清洗技术为热洗技术,因此,工作人员需要根据原油的成分和抽油机的运行情况,制定合理的热洗周期,定期及时的对抽油管进行清洗,同时需要提高清洗质量,进而防止抽油管内的沉积蜡引发偏磨问题。
        2.5采取防腐蚀措施
        如果油田所处区块内地层水中含有酸性成分,则需要采取一定的防腐措施,在油田企业经济允许的前提下,抽油机的杆管结构可以选择抗腐蚀的材料,同时,也可以通过增设管杆防腐涂层的方式,防止因腐蚀引发抽油机偏磨问题。
        2.6选择合理的配套设施
        为了防止抽油机出现磨损问题,必须在抽油机上安装一定的配套设施,例如油管锚定装置,在该装置使用以后,油管的底部载荷将得到升高,有利于油管处于正常部位,防止油管偏移对抽油杆产生磨损。配套设施的使用必须根据实际情况进行,应用的配套设施过度,的确可以减轻抽油机的磨损,但是会增加油田单位的生产成本。
        3结束语
        抽油机是油田生产工作中最常见、最重要的设备之一,保障其正产运行十分重要。但是抽油机在运行的过程中经常会出现磨损问题,引发磨损问题的因素分别有结构因素、工艺因素、参数因素以及腐蚀因素,根据这些因素出现的原因,油田单位应采取扶正抽油杆、优化参数、选择合理的配套设施以及采取必要的腐蚀防治措施等有效措施,以此保障抽油机的正常运行。
参考文献
[1]何苗苗.抽油机井杆管偏磨主要原因及防治措施[J].化学工程与装备,2016(10)
[2]别业荣.抽油机井杆管偏磨原因分析及治理对策[J].化学工程与装备,2017(6):119-121.
[3]方超.抽油机井偏磨原因及治理措施的再探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2014(1):93.
作者简介:李静,女,山东滨州市人,汉族,注采站职工,从事采油现场操作工作

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