防抽油杆偏磨工艺措施浅见

目前发生抽油杆偏磨的现象越来越严重，其主要原因是活塞下行时作用在活塞上的方向向上的力无法消除，在这些力的作用下，活塞下行受阻，速度降低，当阻力足够大，活塞上部的抽油杆下行速度超过活塞时就导致了抽油杆弯曲，发生偏磨，此工艺理论通过在活塞下部加装加重杆，抵消了活塞下行阻力，并配合以相应改装结构的抽油泵防止气锁现象，从而达到防止杆偏磨的目的。     

稠油水平井杆柱优化设计

本论文以新疆油田分公司采油一厂稠油水平井为研究对象,针对在生产过程中频频出现杆断脱及偏磨现象,进行了一系列的理论分析,在理论分析的基础上,采用半圆对接式光杆、防脱抽油杆、防脱加重抽油杆、防偏磨扶正装置、低摩阻防气式注采抽油泵等防偏磨防断脱设备、工具,有针对性的对稠油水平井的下泵完井杆柱进行优化,使稠油水平井的开采得以正常进行,解决了长期困扰稠油水平井开采的断脱、偏磨问题,延长了检泵周期,对采油一厂稠油水平井的开采具有很高的现场应用价值。 关键词：稠油水平井 杆柱优化 偏磨 断脱     

抽油井井下偏磨原因分析及防治

抽油井的抽油杆、油管偏磨现象在油田开发生产中存在较普遍,且抽油杆偏磨问题比较突出,由于偏磨现象导致油井检泵周期缩短,作业成本增加,本文在对现场倒井资料分析的基础上,分析了影响抽油井管杆偏磨的诸多因素,列出了防治偏磨的一些工艺,为今后抽油井的管杆偏磨治理提供了参考。     

下寺湾油田油井管杆偏磨治理方法探讨

文章从油田的地质背景着手论述了该地区杆式抽油泵偏磨现象存在的不可避免性。阐述了油井管杆偏磨的现状,分析了造成偏磨的各种原因,总结了治理偏磨的各种措施。     

多通道高效抽油泵的设计

抽油机是油田生产的三大机采举升方式之一，在油田的高产稳产中发挥着重要作用，抽油泵作为抽油机井的重要组成部分也要根据油田的发展做进一步的改进和完善。目前应用的普通抽油泵阀芯均为球形结构，启动压力大，开启时间长，冲程损失较大，而且为单一流道，过流面积较小，导致下冲程阻力大，杆柱弯曲，而发生偏磨。针对这一问题，试验应用了多通道高效抽油泵，本文通过对该泵结构和原理的研究以及对该泵试验效果的分析确定其对聚合物区块和永驱区块的适应性。     

聚驱抽油杆载荷计算方法研究

聚合物驱技术在提高油田采收率的同时,带来了抽油杆严重偏磨的问题。在分析聚驱产出液黏度变化和流变特性的基础上,运用计算流体动力学(CFD)方法模拟抽油杆下行过程中杆管环空的流体流动,得到液体阻力随抽油杆运动速度的变化。引入流体修正系数1.58修正水驱计算式;另外,分段拟合了液体通过游动阀产生的阻力曲线,方便抽油杆柱的载荷分布计算。通过对10口井共30种工况下的抽油杆载荷进行计算,比较了实测数据,得到井口处最大、最小载荷的最大偏差分别为7.31%、13.34%。认为两者间具有较好的吻合性,较好地验证了计算方法的可靠性,为聚合物驱抽油杆的防偏磨设计计算打下了基础。     

一种长冲程抽油机

该实用新型属于采油工程技术领域,尤其涉及一种长冲程抽油机。它是为了解决传统抽油机"空抽"现象造成吨液能耗增加,提捞抽油机漏失大的情况而设计的,它由电力控制柜1、滚筒减速器(2)、电机(3)、底座(4)、滚筒座(5)、天轮架(6)、天轮(7)、钢丝绳(8)、井口(9)、套管(10)、油管(11)、抽油杆(12)、长冲程抽油泵柱塞(13)及长冲程抽油泵泵筒(14)组成;其中底座(4)由螺栓连接在井口(9)的地基上,滚筒减速器(2)上缠绕钢丝绳(8),钢丝绳(8)通过井口(9)与抽油杆(12)连接,它具有塔架受力合理、结构紧凑、提高开采效率等优点。     

螺杆泵井偏磨机理及防偏磨技术研究

针对大庆油田螺杆泵井杆管偏磨严重的问题，从偏磨现象入手，建立抽油杆瞬态动力学有限元模型和转子动力学模型，进行杆柱受力分析，确定螺杆泵井杆管偏磨主要原因是由于螺杆泵转子的偏心运动、井身结构等因素所致。结合偏磨因素提出了优化布置抽油杆扶正器、推广应用实心高强杆等治理措施，取得较好效果。     

一种计算深井泵柱塞冲程的新方法

冲程损失是影响泵效的一个重要因素 ,计算泵效时 ,常规的方法只考虑由静载荷和最大惯性载荷引起的冲程损失 ,而没有考虑振动载荷对冲程损失的影响。在对悬点运动规律分析的基础上 ,提出了一种计算抽油杆柱振动位移及考虑抽油杆柱上加速度分布后惯性载荷引起的附加柱塞冲程的方法。实例计算结果表明 ,计算所得的附加柱塞冲程是不可忽略的 ,在对有杆泵井参数优化设计及有杆泵井的诊断分析时 ,可以采用该方法。这种新的计算方法有助于提高抽油机井工况诊断的准确率及参数优化设计的精确度     

一种计算深井泵柱塞冲程的新方法

冲程损失是影响泵效的一个重要因素,计算泵效时,常规的方法只考虑由静载荷和最大惯性载荷引起的冲程损失,而没有考虑振动载荷对冲程损失的影响。在对悬点运动规律分析的基础上,提出了一种计算抽油杆柱振动位移及考虑抽油杆柱上加速度分布后惯性载荷引起的附加柱塞冲程的方法。实例计算结果表明,计算所得的附加柱塞冲程是不可忽略的,在对有杆泵井参数优化设计及有杆泵井的诊断分析时,可以采用该方法。这种新的计算方法有助于提高抽油机井工况诊断的准确率及参数优化设计的精确度。     

油井偏磨机理分析及防治技术

在抽油机井采油过程中,抽油杆与油管偏磨的现象已经成为影响油田正常生产的重要因素之一。近几年来,针对偏磨现象虽然已经采取一些办法,取得一定成效,但尚未真正解决,而且有的井较为严重,在各个油田中较为普遍。生产过程中,抽油杆与油管偏磨的现象不仅损坏装置,而且增加了修井作业次数,减少了油井生产时率,同时还降低产油量,增加采油成本。因而有必要在不断实践中进一步对偏磨井分析研究,以便采取有效治理措施保证其正常生产。因此,对这一问题进行研究有着重要的实际意义和经济效益。     

稠油井抽油杆柱粘滞摩擦载荷计算分析

随着有杆抽油机在稠油井的应用越来越广泛,抽油杆的粘滞摩擦载荷问题日益显著。目前通常采用等效阻尼系数来计算杆柱的粘滞摩擦载荷,但无法准确反映粘滞摩擦载荷的变化情况,造成抽油机设计不够合理,效率不高等问题。文章以油管内稠油作为研究对象,建立了管内液体的动力学方程,求解出管内液体的速度分布。并以此为基础,结合牛顿内摩擦定律,形成了稠油井抽油杆柱粘滞摩擦载荷的计算方法。以胜利油田某稠油井为例,开展了抽油杆柱粘滞摩擦载荷计算分析,求解出了该井在一个运动周期内抽油杆粘滞摩擦载荷的变化情况。通过敏感性分析得出：在上冲程,增大抽油杆直径和油管直径或减少柱塞直径均会使杆柱的粘滞摩擦载荷变大;在下冲程,增大油管直径或减少抽油杆直径均会使杆柱的粘滞摩擦载荷变小,但柱塞直径的变化对杆柱的粘滞摩擦载荷没影响。研究结果对稠油井抽油机的设计以及抽油杆的选择提供了一定的理论依据。     

稠油井抽油杆柱黏滞摩擦载荷计算分析

随着有杆抽油机在稠油井的应用越来越广泛,抽油杆的黏滞摩擦载荷问题日益显著。目前通常采用等效阻尼系数来计算杆柱的黏滞摩擦载荷;但无法准确反映黏滞摩擦载荷的变化情况,造成抽油机设计不够合理,效率不高等问题。以油管内稠油作为研究对象,建立了管内液体的动力学方程,求解出管内液体的速度分布。并以此为基础,结合牛顿内摩擦定律,形成了稠油井抽油杆柱黏滞摩擦载荷的计算方法。以胜利油田某稠油井为例,开展了抽油杆柱黏滞摩擦载荷计算分析,求解出了该井在一个运动周期内抽油杆黏滞摩擦载荷的变化情况。通过敏感性分析得出:在上冲程,增大抽油杆直径和油管直径或减少柱塞直径均会使杆柱的黏滞摩擦载荷变大;在下冲程,增大油管直径或减少抽油杆直径均会使杆柱的粘滞摩擦载荷变小,但柱塞直径的变化对杆柱的黏滞摩擦载荷没影响。研究结果对稠油井抽油机的设计以及抽油杆的选择提供了一定的理论依据。     

水驱抽油机井杆管偏磨诊断方法的探讨

通过对水驱抽油机井抽油杆柱受力状态的分析,应用抽油杆柱屈曲挠曲微分方程建立杆管偏磨条件,确定杆管偏磨临界压力;应用波动方程把实测悬点示功图转化泵的示功图的方法确定抽油杆轴向分布力和轴向压力。并建立了水驱抽油机井杆管偏磨诊断方法,从而判定杆管是否偏磨和偏磨原因。利用该方法诊断107口井,杆管偏磨诊断符合率达到84.3%,对比分析采取偏磨治理措施生产一个检泵周期的井62口,平均检泵周期延长了239天。     

偏磨抽油杆接箍力学性能及承载能力分析——以塔河油田抽油杆接箍断脱为例

针对塔河油田抽油杆接箍在采油生产过程中,易发生磨损现象,而导致抽油杆接箍断脱失效的问题。以直径为25mm抽油杆,基体材料为35CrMo接箍为研究对象,考虑接箍壁厚受磨损程度的影响,应用有限元方法,开展抽油杆接箍在拉压载荷作用下受力分析和承载范围分析。通过拉压试验测试和数值模拟结果对比分析并验证数值方法可靠性基础上,开展了拉压载荷在20KN-250KN下不同磨损量抽油杆接箍的力学性能分析。研究表明,等效应力和接触应力均随着载荷增大而增大,无磨损接箍在受力范围内均能满足应用要求。但由于接箍出现偏磨,其等效应力与接触应力分布对称性变差,且磨损严重时,其承载能力严重下降,断脱风险加大。     

基于有限元方法的抽油杆管磨损量预测

针对在斜直井、定向井、水平井等井中采取有杆泵采油作业时,由于抽油杆屈曲以及井眼弯曲导致抽油杆严重偏磨的问题,建立了抽油杆动态行为有限元分析方法。利用能量法原理,将抽油杆发生偏磨时产生的摩擦功与金属磨损消耗的能量联系起来,确定了有杆抽油系统杆管偏磨磨损量预测模型,利用有限元分析得到的接触力可以定量分析杆管柱的磨损量。结果表明,有限元方法模拟效果较好,可用于预测井下杆管偏磨情况,对油田采取合理的防偏磨措施具有重要的指导意义。     

稠油定向井加重杆及扶正器优化设计

定向井由于受到井身轨迹的影响,在实施有杆泵抽油时,会发生严重的偏磨现象,合理的加重杆及扶正器设计,成为定向井防偏磨重要的手段;基于对定向井抽油杆微元段受力分析、泵端受力分析。编制了定向井加重杆-扶正器间距设计程序,对现场定向井进行了加重杆扶正器设计演算,能够确定最优加重杆长度,实现扶正器间距设计,输出抽油杆轴向力及侧向力的分布结果,确定定向井偏磨多发的部位,表明该方法合理可靠,有现场应用价值。     

同井注采泵抽系统抽油杆柱纵向振动与悬点示功图仿真模型

由于同井注采泵抽系统抽油杆柱受到双泵柱塞载荷的共同作用,现有的抽油杆柱单泵力学模型不能用于同井注采双泵力学模型的研究,需要在抽油杆柱单泵力学模型的基础上进一步改进和完善。鉴于此,综合考虑柱塞的运动规律、泵筒内流体的可压缩性及泵筒内气体等因素的影响,建立了抽油泵柱塞载荷仿真模型。基于同井注采系统双柱塞载荷作用下的抽油杆柱工作原理,建立了双柱塞载荷作用下的抽油杆柱纵向振动仿真模型。仿真结果表明:仿真悬点最大载荷与实测悬点最大载荷误差仅为2.35%,验证了计算模型的正确性,而且悬点最大载荷随着气油比R_(GO)的增大而减小,悬点最小载荷随着气油比R_(GO)的增大而增大。     

定向井有杆抽油泵系统诊断模型的建立

考虑井眼轨迹的井斜角、方位角、油液等对杆柱抽汲运动的影响,从定向井的多级混合杆抽油杆柱上选取微元体,对该微元体做动力学分析.建立反映抽油杆柱动态变化的波动方程,作为有杆抽油泵系统故障诊断的初始动力学模型.对整个杆柱采用变步长取样和多级杆柱的分界面处特殊处理,利用有限差分法求解偏微分方程,得到杆柱上分界面处和均质段任意位置处的位移表达式.确定初始条件和边界条件,经差分和迭代计算获得抽油泵柱塞位移表达式和载荷表达式,完成最终的建模.以油田提供的4口油井的相关数据为例,代入诊断模型得到了泵功图并对其进行故障诊断.结果表明:定向井有杆抽油泵系统诊断模型的建模方法是正确可行的,数学模型应用可靠,能够支持基于知识和基于数据分析的故障诊断方法.     

定向井油管二维节点载荷数学模型的建立

基于油管柱在定向井二维空间的受力状态,深入开展了油管柱载荷分析,在充分考虑抽油杆与套管对油管影响（包括接触压力与偏磨）的情况下,建立了油管在二堆空闽的节点或荷计算数学模型,为定向井油管的设计．杆管偏磨．油套管偏磨、油管悬点羲荷的计算和油管断脱分析等提供了理论依据;根据本文计算模型煽制的软件已在油田现场采用,计算结果与实际情况比较符合。