在石油开采领域,抽油杆扶正器对于保障抽油设备稳定运行、延长设备使用寿命及提升采油效率起着关键作用。然而,随着油井开采环境愈发复杂,抽油杆扶正器行业面临一系列技术难题。 材料性能短板是首要挑战。传统的尼龙六扶正器,在深井(2200 米以下)高温环境中,会出现软化、碎裂与脱落现象。掉落的碎块不仅堵塞卡泵、地面输油系统,扶正器失效后,还致使油管和抽油杆直接摩擦,引发油管磨穿、抽油杆磨断等事故。在含腐蚀性介质的油井里,普通材质的扶正器抗腐蚀能力差,快速磨损大大缩短了其更换周期与维护成本。
在结构设计上,现有有杆泵抽油系统中的刚性扶正器问题凸显。这类扶正器固定在抽油杆外壁,沿油管轴向移动时与内壁直线接触,局部磨损严重,进而导致抽油杆断裂、油管磨穿与漏失,极大干扰油井正常生产。同时,常规扶正器过流面积小,运行阻力大,易使抽油杆弯曲,增加疲劳断裂概率。并且,传统的一体式结构扶正器,在不同油井工况下,受力旋转困难,偏磨现象严重。
连接与安装技术也存在不足。以碳纤维复合连续抽油杆为例,其沿用钢制杆扶正器,采用胶粘固定方式,等待 AB 胶固化时间长,野外作业受风沙、寒冷等天气影响大。此外,传统抽油杆扶正器安装位置多凭经验确定,如直井段每 4 根抽油杆装 1 个,斜井段每 2 根装 1 个,缺乏科学计算与设计,导致抽油杆与油管偏磨,能耗增加。
面对这些技术难题,行业内已探索出诸多有效解决办法。材料研发上,研发耐高低温、抗腐蚀的复合橡塑材料。如大港油田采用的非金属、耐高温、抗磨损、耐腐蚀抽油杆扶正器,经对聚苯硫醚、增强尼龙六等 5 种材料测试,最终选用性能更优的材料,解决了深斜井开采难题。河北恒基橡塑制品有限公司也针对不同油田需求,定制开发特殊配方橡塑材料,像为华北某复杂地质油田提供的耐腐耐磨型扶正器,显著提升了产品性能。
结构创新方面,研发多种新型结构。滚轮类扶正器将滑动摩擦变为滚动摩擦,降低摩擦系数与阻力;柱状类扶正器接触面积大、受力均匀,扶正效果好;卡箍类扶正器安装维护便捷。例如,大流道直槽刮蜡抽油杆扶正器通过独特的导液条、螺旋条与分液条设计,增大过流面积,减小运行阻力。河北恒基橡塑同样对扶正器结构优化,重新设计密封结构,提升复杂工况下的密封稳定性。
在连接与安装技术改进上,开发新的连接工艺,如碳纤维复合抽油杆扶正器的超声波焊接方法,解决连接不可靠、作业时间长的问题。在安装位置确定上,利用先进算法与模型,以井深轨迹为主控因素,结合垂距、挠度等因素,确定扶正器位置,减少偏磨。
抽油杆扶正器行业技术发展任重道远。通过持续创新材料、优化结构设计、改进连接与安装技术,企业能够为石油开采行业提供更优质产品与服务,推动行业高质量发展。河北恒基橡塑制品有限公司将继续深耕技术创新,携手行业同仁,共同攻克更多技术难题,助力石油开采效率与效益迈向新高度。