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关于优化抽油杆扶正器的设计与应用

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关于优化抽油杆扶正器的设计与应用

发布日期:2021-07-23 作者: 点击:

随着含水的上升,降低了原油对管杆接触表面的润滑性,同时油杆中性点位置不断上移,偏磨段不断加长。

1、腐蚀结垢使油杆偏磨雪上加霜腐蚀结垢降低了管杆表面光滑度,增加了摩擦系数,导致偏磨加剧。目前腐蚀、结垢井达568口,占油井开井数(722口)78.7%,随着腐蚀结垢井数增加,偏磨井数在逐年增加,对油杆防磨提出更高的要求。从全厂油井偏磨的分布区域来看,抽油杆偏磨在八面台区块、英东萨尔图、英东高台子、152区块等各区普遍存在。

2、扶正技术的理论研究依据

(1)声波测试定量分析油杆偏磨

回声仪反映停抽声波曲线的平滑特征,与开抽时呈区域性剧烈变化的差异,其内在原因是开抽时杆管弯曲严重,造成杆管局部径向面积增大并呈不规则排列,使声波剧烈反射,揭示出管杆蠕动与偏磨区域。对声波曲线的科学分析,为防止杆管偏磨,制定有效的技术措施提供了依据。定量计算杆管偏磨段,例如油井方10-12 井声波测试曲线上表明在360米―850米有剧烈波动,与该区域7次杆断,8次管漏吻合。


抽油杆扶正器


(2)抽油杆扶正器的负载分析

在传递动力过程中,抽油杆扶正器的负载因抽油杆柱的位置而不同,上部的抽油杆扶正器负载大,下部的抽油杆负载小。

抽油杆的负载通常有下列几种:抽油杆自身重量; 油管内柱塞以上液柱重量; 井口回压产生的压力;柱塞与泵筒、抽油杆及其接箍与油管、油管与液柱、抽油杆与液注之间的摩擦力以及液体内部粘滞力;管柱内液体对抽油杆的浮力; 抽油杆与液柱的惯性力;抽油杆的弹性变形引起的振动力;液体与活塞运动不一致或泵未充满等因素引起的冲击载荷。上冲程过程中抽油杆所受力抽油杆在上冲程时主要承载负荷为抽油杆本身自重,活塞以上液柱重量,摩擦力,井口回压产生的压力,抽油杆与液柱惯性力。当抽油杆向上运动时,重力、摩擦力、惯性力、回压产生的压力都对抽油杆产生向下的拉伸力,只有浮力对抽油杆柱产生不大的力,中和点靠下,抽油杆不容易失稳,因此抽油杆上冲程过程中扶正器基本处于拉伸状态,正常垂直井不会有因抽油杆弯曲产生的偏磨。当井身达到一定井斜时,这时处于井斜段的抽油杆在上行过程中才会产生摩擦。下冲程过程中抽油杆所受力抽油杆在下冲程时主要承载负荷为抽油杆自身重力,摩擦力,抽油杆与液柱惯性力,振动力,冲击力。这些力中惯性力、摩擦力、冲击力等都作用力都向上,并且在抽油杆下部受有最大轴向压力,这个轴向压力使抽油杆失稳弯曲并导致抽油杆紧贴在油管内壁上,同时振动力产生的径向力也加剧抽油杆的弯曲,在生产过程中管杆发生相对运动,从而使得管杆发生偏磨。

(3)现场应用效果

通过对油杆偏磨机理的进行分析,对抽油杆上、下冲程过程中抽油杆所受力的分析,利用声波测试定量分析油杆偏磨段,针对不同偏磨情况,跟据不同井斜分类,合理配置扶正器密度,减小、延缓抽油杆柱的摩擦,现场应用效果较好,有效的延长了油井免修期。短杆式:短杆式扶正器应用在油杆接箍处,起到扶正接箍,防止接箍直接作用在油管内壁,减少偏磨的作用。优点:易于安装,能够有效的保护油杆接箍,减少偏磨。缺点:过多的丝扣连接增多了杆脱的风险;安装方面增加了工作量;材质与油杆不同,在上下运行时产生载荷交变点,易发生金属疲劳而断脱。

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关键词:扶正器,抽油杆扶正器,抽油杆扶正器厂家

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