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摘要:本文对油田油井检泵作业总结资料进行了作业原因分类,统计出油井偏磨作业分析对比,分析了各类防偏磨技术现场应用的优、缺点,得出了不同防偏磨技术对不同井的适应性。
关键词:偏磨统计分析;防偏磨技术机理;防偏磨系统技术
1 基本情况
有杆抽油一直是世界各国广泛使用且占主导地位的人工举升方式,具有成本低、管理维修简便、适应范围广等优点,但容易出现杆管偏磨、造成抽油机井检泵作业的井数呈逐年增加趋势,因此杆管偏磨造成的油井检泵周期降低和作业费用增加已经成为采油工程中一个不可忽视的问题。
近几年,我油田引进了不少防偏磨技术,如内衬油管防偏磨、防偏磨接箍、扶正器防偏磨及旋转防偏磨接箍防偏磨技术等,但是这些技术只停留在简单的现场应用,没有进行系统的防偏磨技术应用研究,没有形成我油田防偏磨应用系统的针对性技术。
2 项目研究内容及考核指标完成情况(如表1)
3 防偏磨技术的应用效果分析及适应性研究
3.1 防偏磨接箍
抽油杆防偏磨接箍是用超分子材料外肤加工的耐磨接箍,直接接在抽油杆本体上,可有效防止抽油杆接箍的磨损。该接箍是亚铃式结构,在原抽油杆接箍本体上加工而成,两头外肤超分子耐磨材料。从大量的资料统计分析和理论研究中得出,该技术的现场应用有一定的局限性,在浅直井(泵挂小于1500m)和小斜度井(井斜小于15°)中与抽油杆扶正器配合使用,能起到较好的防偏磨作用。
3.2 同心旋转抽油杆防偏磨接箍技术
在同心旋转抽油杆防偏磨接箍技术中,旋转防偏磨抽油杆接箍主要由心轴、旋转体组成旋转减磨体安装在连接抽油杆的心轴外表面,其外工作面为三段与油管内壁曲率相同的圆弧曲面。
抽油杆通过旋转防偏磨抽油杆接箍连接后下入油管内,抽油杆上下往复运动时,当旋转防偏磨抽油杆接箍与油管接触时,在管杆间正压力的作用下旋转体的其中一个工作面能自动适应油管内壁形状与油管接触,通过旋转防偏磨接箍与油管间的面接触,大大减小了管杆间的接触应力。该技术适应油井不出砂和结蜡、垢不严重的油井。
3.3 抽油杆底部加重技术
抽油杆加重就是减小或抵消上顶力,让中和点移至抽油杆下部或根部(活塞位置),使抽油杆始终处于受拉状态而不发生弯曲变形造成偏磨。
油管锚定与抽油杆底部加重组合技术在我油田的老井中运用较多,对油井防偏磨具有一定的效果,适用于浅直井、稠油井等防抽油杆螺旋屈曲引起的偏磨。
3.4 防偏磨接箍扶正器2+1组合与造斜点扶正器的应用技术
防偏磨接箍扶正器2+1组合与造斜点扶正器应用技术。抽油杆扶正主要是对于斜井筒或上顶力过大使油杆弯曲段进行扶正与防偏磨。下两只防偏磨接箍,再下一只扶正器交替使用,这样既起到了扶正作用,又避免了抽油杆本体与油管接触摩擦,同时抽油杆接箍也起到了防偏磨作用。通过分析,该技术的应用存在一定的局限性,在泵挂<2000m、井斜<25°和使用井段600m的油井中应用,防偏磨效果较明显。
3.5 内衬油管+合金接箍耐磨技术
将复合材料涂覆在钢管内表面,形成一层具有超强耐磨和优良防腐性能的保护层,该涂层不仅能将腐蚀性介质与油管本体彻底隔离,解决油管的腐蚀问题,而且能提高油管表面的抗磨性能,降低油管表面的摩擦系数。该技术实用范围广泛,受油井的局限性小,防偏磨效果好。
4 取得的主要成果
总结我油田近几年油井防偏磨工艺的优缺点以及适应性分析,已有适应我油田不同类型油井的防偏磨工艺技术。一是防偏磨接箍与扶正器2+1组合和造斜点加扶正器应用技术,该技术适用于泵深在2000m左右的中深井、最大井斜<25°、使用井段<600m;二是防偏磨接箍与加重杆配合技术,该技术适用于泵深在1500m以内的直井;三是同心旋转防偏磨接箍技术,该技术适用于出砂结垢不严重的油井;四是内衬油管加合金抽油杆接箍技术,该技术适用于中深井。
5 应用及效果评价
防偏磨应用系统技术在我油田偏磨严重的4口油井中使用。老井因偏磨作业频繁,免修期平均在100天左右,而应用系统防偏磨技术后效果明显,免修期均延长了一倍以上。新井投产后到目前最长免修期已达323天。通过分析对比,应用系统防偏磨技术后已减少检泵作业4井次,按我油田平均检泵费用16万元/井次计算,节约作业费用为4×16×104=64×104元。
6 结论与认识
近几年来,我油田在油井防偏磨方面做了大量的工作,偏磨井检泵周期比以往延长了几倍。四类综合油井防偏磨技术应用时要对井的偏磨类型、井的深度、最大井斜、井眼轨迹和历史偏磨井段长度及位置进行科学分析,选择适用于该井的防偏磨技术。有杆抽油井的偏磨问题是永远存在的,偏磨的治理是一项长期工作,是不断认识与再认识的过程。
关键词:偏磨统计分析;防偏磨技术机理;防偏磨系统技术
1 基本情况
有杆抽油一直是世界各国广泛使用且占主导地位的人工举升方式,具有成本低、管理维修简便、适应范围广等优点,但容易出现杆管偏磨、造成抽油机井检泵作业的井数呈逐年增加趋势,因此杆管偏磨造成的油井检泵周期降低和作业费用增加已经成为采油工程中一个不可忽视的问题。
近几年,我油田引进了不少防偏磨技术,如内衬油管防偏磨、防偏磨接箍、扶正器防偏磨及旋转防偏磨接箍防偏磨技术等,但是这些技术只停留在简单的现场应用,没有进行系统的防偏磨技术应用研究,没有形成我油田防偏磨应用系统的针对性技术。
2 项目研究内容及考核指标完成情况(如表1)
3 防偏磨技术的应用效果分析及适应性研究
3.1 防偏磨接箍
抽油杆防偏磨接箍是用超分子材料外肤加工的耐磨接箍,直接接在抽油杆本体上,可有效防止抽油杆接箍的磨损。该接箍是亚铃式结构,在原抽油杆接箍本体上加工而成,两头外肤超分子耐磨材料。从大量的资料统计分析和理论研究中得出,该技术的现场应用有一定的局限性,在浅直井(泵挂小于1500m)和小斜度井(井斜小于15°)中与抽油杆扶正器配合使用,能起到较好的防偏磨作用。
3.2 同心旋转抽油杆防偏磨接箍技术
在同心旋转抽油杆防偏磨接箍技术中,旋转防偏磨抽油杆接箍主要由心轴、旋转体组成旋转减磨体安装在连接抽油杆的心轴外表面,其外工作面为三段与油管内壁曲率相同的圆弧曲面。
抽油杆通过旋转防偏磨抽油杆接箍连接后下入油管内,抽油杆上下往复运动时,当旋转防偏磨抽油杆接箍与油管接触时,在管杆间正压力的作用下旋转体的其中一个工作面能自动适应油管内壁形状与油管接触,通过旋转防偏磨接箍与油管间的面接触,大大减小了管杆间的接触应力。该技术适应油井不出砂和结蜡、垢不严重的油井。
3.3 抽油杆底部加重技术
抽油杆加重就是减小或抵消上顶力,让中和点移至抽油杆下部或根部(活塞位置),使抽油杆始终处于受拉状态而不发生弯曲变形造成偏磨。
油管锚定与抽油杆底部加重组合技术在我油田的老井中运用较多,对油井防偏磨具有一定的效果,适用于浅直井、稠油井等防抽油杆螺旋屈曲引起的偏磨。
3.4 防偏磨接箍扶正器2+1组合与造斜点扶正器的应用技术
防偏磨接箍扶正器2+1组合与造斜点扶正器应用技术。抽油杆扶正主要是对于斜井筒或上顶力过大使油杆弯曲段进行扶正与防偏磨。下两只防偏磨接箍,再下一只扶正器交替使用,这样既起到了扶正作用,又避免了抽油杆本体与油管接触摩擦,同时抽油杆接箍也起到了防偏磨作用。通过分析,该技术的应用存在一定的局限性,在泵挂<2000m、井斜<25°和使用井段600m的油井中应用,防偏磨效果较明显。
3.5 内衬油管+合金接箍耐磨技术
将复合材料涂覆在钢管内表面,形成一层具有超强耐磨和优良防腐性能的保护层,该涂层不仅能将腐蚀性介质与油管本体彻底隔离,解决油管的腐蚀问题,而且能提高油管表面的抗磨性能,降低油管表面的摩擦系数。该技术实用范围广泛,受油井的局限性小,防偏磨效果好。
4 取得的主要成果
总结我油田近几年油井防偏磨工艺的优缺点以及适应性分析,已有适应我油田不同类型油井的防偏磨工艺技术。一是防偏磨接箍与扶正器2+1组合和造斜点加扶正器应用技术,该技术适用于泵深在2000m左右的中深井、最大井斜<25°、使用井段<600m;二是防偏磨接箍与加重杆配合技术,该技术适用于泵深在1500m以内的直井;三是同心旋转防偏磨接箍技术,该技术适用于出砂结垢不严重的油井;四是内衬油管加合金抽油杆接箍技术,该技术适用于中深井。
5 应用及效果评价
防偏磨应用系统技术在我油田偏磨严重的4口油井中使用。老井因偏磨作业频繁,免修期平均在100天左右,而应用系统防偏磨技术后效果明显,免修期均延长了一倍以上。新井投产后到目前最长免修期已达323天。通过分析对比,应用系统防偏磨技术后已减少检泵作业4井次,按我油田平均检泵费用16万元/井次计算,节约作业费用为4×16×104=64×104元。
6 结论与认识
近几年来,我油田在油井防偏磨方面做了大量的工作,偏磨井检泵周期比以往延长了几倍。四类综合油井防偏磨技术应用时要对井的偏磨类型、井的深度、最大井斜、井眼轨迹和历史偏磨井段长度及位置进行科学分析,选择适用于该井的防偏磨技术。有杆抽油井的偏磨问题是永远存在的,偏磨的治理是一项长期工作,是不断认识与再认识的过程。