抽油机井杆管防偏磨技术研究.pdf

第24卷第2期
汉石油科技
Vol 24 No.2
2014年6月
JIANGHAN PETROLEUM SCIENCE AND TECHNOLOGY
Jun.2014
抽油机井杄管防偏黁技术研究
丽,张静,杨薇
(中国石化江汉油田分公司江汉采油厂,湖北潜江433123)
摘要:随着油田的开发,区块综合含水不断上升,高含水的产出液使抽油杆和油管间的润滑条件恶
化,加剧了油井偏磨现象。通过近几年对江汉油田五七作业区的作业现场跟踪发现,有偏磨现象的油井随着
区块综合含水的上升不断增加,五七作业区自2012年开始实施重拳组合,不断提高防偏磨综合治理技术水
平,近两年来收到了明显的治理效果,在含水不断上升的情况下,有效减缓了油井的偏磨程度和速度。
主题词:偏磨;参数优化;内衬油管;减磨接箍;腐蚀
江汉油田目前已进入高含水开发后期,随着油失稳越严重:多级组合中,细杆比例越大,失稳越严
田的开发,区块综合含水不断上升,高含水的产出重;同一深度,三级组合比二级组合失稳严重;泵
液使抽油杄和油管间的润滑条件恶化,加剧了油井的间隙越小,活塞与泵筒的摩擦力越大,失稳越严
偏磨现象。通过近几年对江汉油田五七作业区的作重。失稳越严重的地方,偏磨越严重,磨损也越
业现场跟踪发现,有偏磨现象的油井随着含水的上大。
升不断增加,见表1。针对这一现状,五七作业区自2.2自然井斜引起偏磨
从2012年开始实施重拳组合,不断提高防偏磨综合
当抽油杆质量为C,由于井斜的原因,C在油管
治理技术水平,近两年来收到了明显的治理效果
的径向存在一个分量,即抽油杆与油管之间存在一
在含水不断上升的情况下,有效减缓了油井的偏磨个压力N。当抽油杆在油管中沿油管轴向作往复运
程度和速度。到2013年,在含水高达87.08%的情况动时,便会使抽油杄接箍磨损失效,或者油管被磨
下,现场具有偏磨现象的油井仅占27.6%,具有偏磨出深槽甚至磨穿造成管漏。
现象的油井所占比例稳中有降。
2,3“狗腮”变向引起偏磨
在有“狗腿”的地方,当弯曲度较小时,油管
1五七作业区防偏磨治理效果
内壁和抽油杄接箍产生摩擦,油管偏麾面积较大
五七作业区2013年上半年维护作业井次128井上、下冲程中是单面摩擦:当弯曲度较大时,不仅
次,对作业跟踪数据进行比较,把五七作业区维护油管内壁与抽油杆接箍产生摩擦,油管内壁与抽油
性作业井失效类型进行分析发现,今年以来,因油
杆本体也发生摩擦,油管偏磨面积较小,磨损较严
井偏磨造成的油井失效井次同比去年同期大幅度降重。上、下冲程中会造成抽油杆本体与接箍的两个
低,见表2。收到了控制维护性作业井次、提高采油部位的摩擦。
时率、稳产上产的显著成效。
2.4套管变形引起偏磨
由于地层蠕变,使井段出现弯曲,产生套管变
2油井偏蘑机理研究
第一作者简介:马丽,女,助理工程师,2011年毕
2.1抽油杆“失稳”引起偏磨
业于长江大学石油工程学院油气田开发专业,现在江汉采油
从理论上讲,失稳的原因为:冲程、冲次越大,厂五七作业区从事采油管理工作。
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江汉石油科技
第24卷
表1五七作业区偏磨状况统计表
年份
含水(%)
作业井次
偏磨井次
偏磨所占比例(%)
2009
84.87
629
20.8
85.70
550
148
26.9
2011
86.37
568
168
29.6
86.3
176
27.7
87.08
246
27.6
(1~6月份)
表2防偏磨治理效果对比
维护类型
杆断
管漏
泵断
时问
偏其
偏占
偏其
偏
偏其
偏
磨它
磨比
暦它
磨比
它
磨比
失失
所例
失失
所例
失失
所例
失效分类一井次
效效
(%
效效
%)
效效
(%)
2012年
2617
60.5
100
1~6月
2013年
55.6
1~6月
形。当套管变形时,有可能挤压油管在某一小段发的阻力急剧增加,产生弯曲造成偏磨。沉没度低还
生变形,导致油管在套管内发生偏移,而油管内抽会发生柱塞撞击液面现象,产生向上的冲击力,除
油杆在重力的作用下趋于垂直,这样就会造成抽油加剧偏磨外,对抽油杆的损伤也非常大。
杆与油管之间运动摩擦,使抽油杆发生断脱或油管
当油井沉没度过高时,油井具有较强的供液能
管漏的事故。
力和较高的产液量,产出液在泵阀的流速增大,阻
2.5生产参数引起的偏磨
力也增加。有计算认为实际生产中在沉没度较高时
2.5.1抽汲参数
无论上冲程、下冲程均会加刷杆管的偏磨.
长冲程、高冲次在增加产量的同时.也加剧了管2.5.3油井含水变化
杄偏黁.特别是高冲次将加剧失稳弯曲变形和横弯曲
油井含水率变化对井下杄管的偏磨情况产生很
变形偏磨的频率。
重要的影响,随着油井含水的上升油井偏磨井数上
油井泵径越大,杄管偏磨的几率就越高,油井偏磨升,偏磨的严重程度加剧,由于偏磨导致油井检泵
也越严重,检泵周期越短;同时泵径越大,受压段周期缩短
长度加大,油井偏磨的中和点上移,偏磨井段变
造成这种现象主要是由于以下几种原因
长
(1)由于油井含水率上升,会使油井抽油杆柱
2.5.2沉没度
的轴向分布力和临界载荷下降,泵端集中轴向压力
沉没压力较低,不但原油容易脱气而且导致井增加,使得抽油杆柱更容易发生偏磨。
筒内温度降低,采出液在泵的吸入口处,甚至在泵
2)油井含水率上升后,尤其进入高含水期以
筒及井筒内析蜡,结蜡严重。同时因脱气大量轻质后,产出液以水包油的形式存在,导致在抽油杆与
成分析出,采出液粘度上升。抽油杆柱下行程受到油管的往复运动中润滑条件变差,抽油杆与油管之