头台油田泵井杆管偏磨原因分析

头台油田泵井杆管偏磨原因分析

1检泵井偏磨情况油藏油田属于特殊的低渗透裂缝油田。油气机井的油气管长期保养，油气管和油杆的严重磨损，杆的断裂和泄漏逐年增加。这两个点占检泵总数的近50%。在2013年检泵井中,杆断脱井已达32井次,占检泵井总数的17.1%,其中杆断脱检泵井中发现偏磨井为16井次,占杆断脱检泵井数的50%;管漏井已达83井次,占检泵井总数的44.4%,其中管漏检泵井发现偏磨井为51井次,占管漏检泵井数的61.4%。由此可见,分析研究偏磨规律及发生的原因,采取有效的防治措施,对于减少检泵数量,延长检泵周期具有重要意义。表1为头台油田近三年检泵井中杆断脱和管漏井统计。2油管偏磨部位头台油田抽油机井偏磨现象较严重,主要体现在杆外壁、管内壁及抽油杆接箍单侧偏磨,导致杆断脱、管漏等现象的出现。我们通过近几年检泵统计发现:油管偏磨部位一般为泵到泵上500m左右。各作业区都存在着管漏井,并且有逐年增加的趋势,第一作业区尤为明显,因为是94年投入开发,油管在井下长时间超期服役,所以管漏井数较多。表2为头台油田各作业区近三年检泵井中杆断脱和管漏井统计。3油管杆侧磨原因3.1抽油泵回输,泵和泵不科学定生产井包括直井和斜井两种,对于斜井这一特殊类型的井,在造斜点一定范围内,油管是弯曲的,由于造斜点距井口较近,抽油泵一般都安在造斜点以下,由于重力等原因,在泵到泵上一段距离内抽油杆与油管必然发生偏磨,导致杆管偏磨。直井由于目前技术限制,在钻井过程中,随着钻井深度的增加,钻头与井口同心度变差,井筒出现自然井斜,造成杆管磨损。3.2统计井的数量通过统计67口杆管偏磨检泵井发现:日产液量小于1.2t的井有27口,占统计井的40.2%。这是因为部分井是间歇排液,当井已经没有连续油流时,抽油机正常运转,但油管与抽油杆已经没有油的阻隔和润滑作用,这样加速了杆管之间的磨损。3.3原油磨损严重高含水井偏磨的主要原因是杆、管表面失去了原油的保护作用,产出水直接接触金属,腐蚀速度增加。摩擦的润滑剂由原油变为产出水,由于失去原油的润滑作用,油管内壁和抽油杆磨损速度加快,磨损严重。另外一个原因是原油含水率升高,致使原油密度增大,浮力增加。抽油杆在下行程时轴向压力变大,如果轴向压力大于杆柱临界压力,就会使杆柱挠曲发生偏磨。因此,原油含水率升高加大了杆管偏磨的机率。图1为茂169-斜141井检泵时管杆偏磨图,该井产液0.7t,含水91.8%。3.4抽油杆与光杆运动不一致会导致起抽油杆与光杆接触偏磨当光杆下行时,油管内下部抽油杆由于惯性作用还没有运动,造成抽油杆与光杆运动不一致,这必然会因起抽油杆发生挠曲变形而与油管接触发生偏磨。3.5冲次越大,井底偏磨严重在发生偏磨的井中,抽油机的冲次大小对杆管的偏磨影响较大。理论上说,在冲程一定情况下,冲次越高,相同时间内偏磨次数越多,磨损时相对运动速度也越大,因此,冲次越大越井容易偏磨。通过统计67口杆管偏磨检泵井发现:冲次大于6井比冲次小于6井偏磨几率高53%。3.6下沉压力影响合理沉没度不仅可以提高泵效,而且可以减轻杆管偏磨的发生。理论上讲,当沉没度较高时,下冲程时固定凡尔关闭,在沉没压力作用下,油管受到上顶力过大造成油管弯曲,会造成杆管偏磨。若沉没度过小,油管会失去环空液体的作用,其振动和摆动加剧,导致杆管偏磨加剧。4预防杆管偏磨对策针对上面不同的杆管偏磨原因,我们主要采取下面对策来达到防止偏磨的目的。4.1单井现场进行全井规偏,控制杆管分离对斜井来说,加装抽油杆扶正器是一个有效减缓杆管偏磨的方法。加装抽油杆扶正器并没有改变摩擦的形式,只是使杆管隔离,减轻了磨损。我们对斜井主要采取在造斜点前50m到抽油泵上进行全井扶正;对直井主要采取在抽油泵到泵上200m进行扶正,避免杆管直接摩擦。现在使用卡杆体式扶正器的同时,加装卡接箍式扶正器,增加扶正点,减少抽油杆与油管摩擦几率,现场应用效果较好。4.2制定合理的相互控制体系摸清低产井油井排液规律,确定合理间抽制度,能够有效的减轻偏磨。4.3低侧平泵和大泵对于高含水井在作业时,可将泵挂上提,还可以将泵径换大,能够有效的防止偏磨。4.4mm抽油杆加重对一些泵深较深的直井,下入加重杆,在抽油杆末端加10根φ28mm抽油杆进行加重,利用加重杆的重量和强度,使抽油杆的中和点降低,防止下冲程时抽油杆下部发生弯曲,减少杆管偏磨几率。4.5减轻杆管偏磨确定合理的冲程、冲次及泵径,特别是泵深较深的情况下,采取长