修改文南油田抽油井防偏磨技術研究及合理應用-wenkub
2023-07-10 20:10:31 本頁面
【正文】 (2)Ｆ軸=Ｐ摩干+Ｆ閥 (3)式中:Ｄ—抽油泵柱塞直徑，ｍｍ； δ—柱塞與襯套副半徑上的間隙，ｍｍ；μ—流量系數(shù)，根據(jù)μ=ｆ(Ｒｅ)曲線確定； F—泵柱塞的全面積，m2； f—固定閥閥座孔的全面積，m2； g—重力加速度，m/s2；v—柱塞運動速度，m/s。在正壓力Ｆｘ的作用下，油管和抽油桿相互接觸運動產(chǎn)生摩擦。（3）抽油桿體或接箍與油管的角度磨損這種磨損表現(xiàn)為抽油桿和油管的兩邊磨損，且一邊在上，一邊在下，磨損面形狀多呈三角形（詳見圖4），φ19mm和φ22mm抽油桿常常發(fā)生這種偏磨，φ25mm抽油桿則少見。（1）抽油桿接箍與油管的偏磨最常見的是抽油桿接箍與油管本體內(nèi)壁的偏磨，約占偏磨井的 70％。油井結(jié)蠟、結(jié)垢的影響井下結(jié)蠟、結(jié)垢，嚴重時導致抽油桿蠟卡，使抽油桿下行時與油管間產(chǎn)生嚴重的碰撞于摩擦，造成桿管偏磨。產(chǎn)出液對偏磨的影響隨著開發(fā)時間的延續(xù)，文南油田產(chǎn)出液綜合含水逐年上升，％。當沉沒度較高時，沉沒壓力增大，泵內(nèi)的吸入壓力也增大，于是抽油桿受到一個向上的頂力。油管彎曲造成的偏磨主要局限于泵上部附近，即中性點以下到泵位置。此阻力隨活塞直徑、抽油桿在油管內(nèi)的各種摩擦阻力、抽油泵沖次及液體運動粘度的增大而增大。文南油田大部分井的造斜點在2000ｍ以上，在正常泵掛深度范圍內(nèi)，隨著追蹤液面，加深提液的力度增大，部分深抽井泵掛恰好在造斜段，是造成此類井偏磨的主要原因。二、管桿偏磨的因素及特征分析（一）偏磨因素井斜是偏磨的主要因素（1）自然井斜：在鉆井過程中，隨著鉆井深度的增加，鉆頭與井口的同心度變差，從縱向上看，井筒是一條彎曲旋扭的線條。偏磨井存在以下幾個特點：①檢泵周期短，2004年偏磨油井平均檢泵周期只有201天；②接箍偏磨嚴重，資料表明70％以上的偏磨井主要表現(xiàn)為接箍磨損嚴重；③92％以上的井偏磨段集中在19mm抽油桿上,平均偏磨段為730m；④腐蝕油井桿管偏磨尤為嚴重；⑤即使是直井，偏磨情況也普遍存在。文南油田抽油井防偏磨技術研究及應用編寫：董志清審核：王 飛審定：陳愛仁工藝研究所二00六年元月目 錄一、 文南油田抽油井偏磨現(xiàn)狀二、 管桿偏磨的因素及特征分析（一） 偏磨因素（二） 加劇偏磨的因素（三） 其它因素（四） 特征分析（1） 抽油桿接箍與油管的偏磨（2） 抽油桿體與油管的偏磨（3） 抽油桿體或接箍與油管的角度磨損三、 防偏磨基礎理論研究四、 防治偏磨的技術措施五、 防治偏磨的管理措施六、 現(xiàn)場試驗情況七、下步需要研究的問題一、文南油田抽油井偏磨現(xiàn)狀文南油田目前油井開井462口，其中抽油井開井420口，占油井開井總數(shù)的91％，是文南油田的主要生產(chǎn)方式。如果不及時進行防偏磨治理，將由于偏磨的存在每年增加管桿投入費用1249萬元，作業(yè)費用736萬元，直接經(jīng)濟損失約1985萬元。井斜引起管桿接觸摩擦，造成管桿偏磨。帶封隔器分層采油管柱的影響在多油層油井分層開采過程中，要使用封隔器將油層隔開。這兩個方向力的平衡點即中性點。（二）加劇偏磨的因素沖次的影響沖次快時抽油桿與油管相對摩擦的次數(shù)增多，磨損較快；而低沖次時，抽油桿與油管摩擦次數(shù)減少，磨損較慢，管桿使用壽命相對較長。當沉沒度增大時，向上的力也增大，因此會導致抽油桿彎曲，造成桿、管偏磨加劇。含水越高，偏磨越嚴重，原因是：％時產(chǎn)出液換相，由油包水型變?yōu)樗托?，管桿表面失去了原油的潤滑保護作用，使摩擦阻力增大，使管桿磨損加重加快。產(chǎn)出液粘度的影響產(chǎn)出液粘度的增大，造成抽油桿運動阻力增大，使得管桿的彎曲變形增大。φ19mm和φ22mm兩種規(guī)格抽油桿發(fā)生偏磨情況居多，前者比后者更嚴重。這說明井筒底部井眼曲率變化大，在上沖程時抽油桿一邊磨損，下沖程時另一邊磨損，且兩磨損部位在軸向上有一定的距離，同時將油管內(nèi)壁磨成三角形深槽，嚴重時造成穿孔或開裂，此情況約占偏磨井的10％。直井中管桿受力分析：a、使油管彎曲變形的軸向載荷F軸 油管彎曲產(chǎn)生于上沖程。 b、使抽油桿彎曲變形的軸向載荷P軸 抽油桿彎曲產(chǎn)生于下沖程。19mm桿截面積為=104m2（4）將每種載荷代入：L= 即可求出中性點位置。油管蠕動量計算：油管受力分析：（1）上沖程時受力分析（游動閥關閉，固定閥打開）：Ｐ上＝Ｇ1－ｆ摩干－ｆ閥阻－ｆ上浮備注：Ｇ1－油管自重 ?。婺Ω桑c泵筒的摩擦力 ?。骈y阻－液體通過固定閥時的阻力ｆ上?。蠜_程時油管受到的浮力〔ｆ上?。健常?）下沖程時受力分析（游動閥打開，固定閥關閉）：Ｐ下＝Ｇ1+Ｇ2+ｆ摩干－ｆ下浮備注：Ｇ1－油管自重 ?。?—液柱載荷 ｆ摩干－柱塞與泵筒的摩擦力[ｆ摩干＝()140]ｆ下浮－下沖程時油管受到的浮力[ｆ下?。絔油管交變載荷：ΔP=Ｐ下—Ｐ上=Ｇ1+Ｇ2+ｆ摩干－ｆ下浮—Ｇ1+ｆ摩干+ｆ閥阻+ｆ上浮=Ｇ2+ｆ上浮—ｆ下浮+ｆ閥阻+2f摩干 =—+－++2[()140] =——++2[()140] =—++2[()140]即ΔP =—++2[()140]已知：72277井：工作制度：444，泵深：1901ｍ，生產(chǎn)情況：78％，動液面/套壓：1876ｍ/，折算動液面為：1676ｍ，桿柱組合：19ｍｍ桿770ｍ+22ｍｍ桿570ｍ+25ｍｍ桿560ｍ,求該井泵口處油管蠕動量。本著以上原則，設計了下面防偏磨配套技術措施。加長尾管，保持密封：增加泵下尾管長度，使泵上油管所受的預拉力增加，以免在上沖程時泵上油管受壓
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