油田高凝油抽油机井杆管偏磨成因与防治措施.doc

沈阳油田高凝油抽油机井杆管偏磨成因与防治措施绪论：沈阳油田1976年开始开发，1988进入生产高峰，随着油田开发的深入，综合含水不断上升，管杆偏磨腐蚀日益加剧，已严重影响到了油田的正常生产。必须采取相应的治理措施，才能保证油田稳产。本文在以下几个方面提出一点浅见(1)选择合理的生产参数组合，(2)采用长冲程、低冲次的抽油机生产参数及加强现场监控，(3)加大注采调整，控制含水上升，恢复地层能量。随着油田进入高含水采油期，泵挂不断加深，由于受砂、蜡、水、气、油稠等因素和管杆老化、偏磨加剧等影响，抽油杆频繁断脱，油管、泵漏失严重，躺井率一直居高不下，严重影响了油井的作业周期。以沈阳油田沈95块沈67块为例，2007年1-12月份，沈96块共维护作业102井次，其中杆管偏磨造成作业32井次，占31.4%。防治杆管偏磨成为油田迫切需要解决的难题。1偏磨产生原因油田经过多年的开发，已经进入高含水开发期，井筒状况和产出液性质等都发生了很大变化，使有杆泵抽油系统的工作环境逐步恶化，加剧了管杆偏磨。造成抽油井管杆偏磨的原因主要有以下几个方面。1)油井井斜对偏磨的影响由于井筒不垂直，油管上部接在油管挂上，在油管重力的水平分力作用下，油管必然弯曲，这种弯曲称为自然弯曲。同时在钻井过程中由于钻井的原因，以及钻井技术的影响。使得井眼垂直程度产生变形，因此下放管柱以后由于受油井井身倾斜的影响。从而使抽油杆与油管产生多个接触点。因此，造成了杆管之间的偏磨。随着井斜角增大，井身不垂直的变形加大，油管与抽油杆弯曲会更加严重，杆管偏磨也逐步加剧。2)油管坐封造成偏磨由于陆上主力油田多进入后期开发，同一油井开采的层位的较多。因此对于多层位的开采，就必须使用封隔器。而使用封隔器坐封时，需要一定的坐封力。坐封力主要作用在油管上，从而使油管在坐封力的作用下产生弯曲。坐封力越大油管产生的弯曲越厉害，油井的杆管偏磨越严重。3)井口回压对偏磨的影响油井井口回压，将对抽油机驴头悬点载荷产生附加的载荷，其性质相当于油管内液体产生的载荷。在抽油机运动时，上冲程增加悬点载荷，在井斜角的共同作用下，会导致杆管偏磨加剧。下冲程使抽油杆底部受到向上的液压力增大，中和点上移。4)含水率对管杆偏磨的影响含水率对管杆偏磨的影响是多方面的。首先，含水率上升后，混合液密度增大，使抽油机悬点载荷增大，其次，泵出口压力增大，抽油杆底部受到向上的液压力增大，增加了抽油杆弯曲的力。杆管的弹性变形加剧，加速了杆管的偏磨。原油含水率低时，管与杆的摩擦面形成良好的油润滑；而原油含水率高时，两个摩擦面处于水润滑状态，摩擦系数增大，大大增加了两个表面的摩擦阻力，从而加快了表面的磨损。另外在含水量大量增加的同时，也出现了其他化学物质含量过高的特点，即矿化度、导致了抽油杆和油管等金属物质发生化学腐蚀的速度大大增加，最终导致了抽油杆以及油管的腐蚀失效。加剧油井的杆管偏磨。5) 油井生产参数对管杆偏磨的影响游梁机正常工作时，抽油杆在上、下冲程过程中的受力情况是不同的。上冲程时，抽油杆主要受拉，整个杆柱基本呈直线状态。下冲程时，抽油杆主要受二个方向的力，一个是自身向下的重力，另一个就是向上的力，包括活塞向下运动时受到的泵筒的摩擦力，液流通过游动阀产生的阻力，杆管摩擦力，抽油杆与井筒内液体之间的摩擦阻力。以及抽油杆底部受到向上的液压力等。惯性力随抽油杆加速度不同而变化，其大小还取决于油井生产参数中的冲程、冲次。当下冲程时，惯性力方向向上，冲次越高加速度越大因此惯性力也就越大，使得抽油杆受力增大，杆柱受压产生弯曲，从而与油管内壁接触的部位增多，致使偏磨的部位增加。加剧油井杆管偏磨。2偏磨的防治措施1)选择合理的生产参数组合由于冲程、冲次对液流通过游动阀产生的下行阻力有较大影响，因此根据配产的需要，选取合理的生产参数，一般情况下，采用长冲程，低冲次可以减轻偏磨。2)选择合理的沉没度。对机采井来说，沉没度是一个重要的生产参数。确定合理的沉没度不仅提高泵效，节约电能，还可以减轻管杆之间的偏磨。若沉没度过小，必然导致井底流压低，液体进泵能力差，会出现供液不足的现象。由于泵的充满程度差，使得泵的柱塞与液面之间存在液击现象。从而进一步增加抽油杆的下行阻力，易发生偏磨。3)下入加重杆和扶正器等防偏工具在抽油杆底部加加重杆，可使抽油杆杆柱中和点下移，杆受压弯曲减小，对减缓偏磨有一定效果。改善抽油杆材质，提高其强度，增强其耐磨和抗腐蚀性也能取得一定效果。在偏磨的油井中，下入扶正器、双向接箍、等都可起到抗偏磨作用。在下放扶正器和双向接箍时应确定合理的下放位置。4)加大注采调整，控制含水上升，恢复地层能量。通过加大对水井治理力度，细化水井分层注水，完善注采井网，提高注采对应率，真正实现水井的有效注水，恢复地层能量，从而减小下泵深度。5)改变油液化学属性来延缓抽油杆、油管的腐蚀改变油液的化学属性也可以延缓抽油杆、油管失效的速度。加缓蚀剂是解决油井井下油套管柱和地面集输系统腐蚀的一种常用有效方法。其原理是通过缓蚀剂加入油井中，从套管注入，进入油管在油套管及抽油杆的金属表面形成一层抗腐蚀薄膜，使金属本体与腐蚀介质隔离开来，以达到保护金属、防止腐蚀的目的。另外，通过油井缓蚀剂在油管内壁形成的保护油膜，起到润滑作用，达到减少磨损的目的。6)避免油管坐封弯曲在坐封时应用低坐封载荷封隔器(坐封载荷为2040KN，使泵上油管处于受拉状态，这样可防止泵上油管因受压而弯曲，从而减轻管杆偏磨。也可以采取一些新型锚定装置，替代坐封直接锚定油管，从而从根本上避免油管弯曲。加强对作业油井的现场监控，准确掌握管杆偏磨的详细情况，及时采取有效的防偏磨措施。 3、结论1)防治油井杆管偏磨是一项复杂的工作，需要多方面采取措施。2)从油井设计上，应避免造成偏磨的客观因素，