低渗透油田油井偏磨机理研究与防治对策
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SLL油田油井杆管磨损原因分析及措施意见SLL oilfield oil well sucker rod and tubing wearreason analysis and measures opinionsSLL油田频繁出现油管漏、抽油杆磨损断脱的现象,造成油井生产连续性差、产量稳定性差、维修维护成本高。
对SLL油田油井出现的杆管偏磨原因结合现场观察分析,原因总结如下:杆管偏磨造成油井杆管偏磨的原因主要有以下几种情况:1、井斜是造成抽油井管杆偏磨的主要原因Borehole tilt ,The main reason for the tubing and sucker rod eccentric wear.SLL油田早期钻井9口,到了84年,开始陆续增加钻井,05年8月完成最后一口SLL-31井的钻井,这些井由于钻井时间较早,受到当时钻井技术的限制,在钻井过程中,随着钻井深度的增加,钻头与井口的同心度变差,井筒会出现自然井斜。
在井斜的作用下,由于井筒不垂直,油管上部接在油管挂上,而且抽油杆两端由于分别由井口盘根盒与泵活塞限制,在重力的作用下,油管必然出现弯曲,使油井在运行过程中杆管出现偏磨。
由于缺少井眼轨迹,我们不知道井眼曲率较大的位置,也就是最容易发生杆管磨损的确切位置,但我们可以通过修井记录中每一次现场记录杆管磨损的位置推断出可能的井眼曲率大的位置。
我曾经制定的作业台账的一个作用就是要求对作业过程中起出油管和抽油杆磨损情况进行详细记录,以此来推断,并制定相应治理措施,如加装扶正器、使用扶正器短接、采用节箍保护器甚至对磨损极为严重的井段采用耐磨损耐腐蚀节箍、抽油杆或内涂层油管,来保护杆管,延长油井免修期,确保油井产量,降低生产运行成本。
Installation of centralizers, Centralizer shorted, Coupling protector.2、杆管组合不当是造成抽油机井杆管偏磨的另一个重要原因Sucker rod and tubing combination of improper,Another important reason to cause partial wear.抽油杆与油管尺寸配合过小,会增加相互摩擦的几率,造成管杆的偏磨。
油井偏磨综合治理和预防措施摘要:从井斜、底部抽油杆弯曲、有倾角井、磨阻及惯性载荷影响入手,分析了油井偏磨原因及抽油杆磨损方式,并提出了油井偏磨综合治理和预防措施。
关键词:井斜偏磨综合治理预防措施Abstract: from the bottom of the well, sucker rod bending Angle, grinding, well resistance and inertial load of influence,analyzes the cause and oil well eccentric wear sucker rod wear mode, and puts forward the comprehensive governance and oil well eccentric wear prevention measures.Keywords: well deflection comprehensive prevention measures eccentric wear偏磨问题已是某作业区目前造成检泵的主要原因之一。
同时,随见聚时间延长,造成检泵率升高,严重影响了整体开发效果。
如何有效防治偏磨,已成为目前亟待解决的问题。
1油井偏磨原因(1)井斜。
在钻井过程中,随着钻井深度的增加,钻头与井口的同心度变差,不同深度的井心与井口中心的相对位置:从平面上来看在井口中心点的集合;从垂直立体来看井筒是一根弯曲旋扭的线条。
由于井斜,抽油杆在油管中螺旋线形状弯曲现象不可避免,特别是当抽油杆运动起来后,呈一种螺旋状弯曲失稳状态。
(2)底部抽油杆弯曲。
抽油杆弯曲产生在下冲程,下冲程时抽油杆主要受两个方向的力:自身在液柱中向下的重力,活塞下冲程受到向上的阻力,阻力随活塞的直径、抽油杆在抽油管内的各种摩擦阻力、抽油泵冲次以及液体运动粘度的加大而增大,也随着活塞与泵的衬套间隙减小而增大。
两个力的平衡点即为中性点。
抽油机井偏磨原因分析与治理对策摘要:油井偏磨问题已经严重影响到油田的原油生产和生产运行成本,成为制约油田管理水平的提高和影响实现降本增效的一大难题,通过对现场偏磨情况的考察,并对杆、管进行受力分析,探讨了偏磨现象的发生原理,分析了油井含水、泵沉没度、井深结构、抽汲参数等因素对杆管偏磨的影响,并提出了一些相应的防偏磨措施。
关键词:抽油机,偏磨,原因分析,治理对策前言有杆泵采油作为我国石油工业传统的采油举升方式,在我国的各大油田的生产井中,有杆泵采油方式约占80%左右,在采油工程中一直占据着主导地位。
目前抽油设备的能耗己经占总能耗的三分之一左右,抽油机井维护性作业费用是影响油田运行费用的重要因数之一。
随着注水驱、聚合物驱普及应用,油田的检泵过程中,油井杆管偏磨的现象呈逐年增长的趋势。
据统计油田由于油井杆管偏磨造成的检泵作业井次占总检泵作业井次的35%-45%,可见油井杆管偏磨己经成为影响油井检泵作业的一个重要因素。
油井因为杆管偏磨发生检泵作业,一方面由于油井作业占用影响油井的生产时率,以及作业后油井排液降低了油井有效生产时率,直接影响了油井原油产量;另一方面由于检泵也增加了油井维护性作业费用,由于杆管偏磨必然导致大量的杆管报废,从而增加了油井的运行成本。
有效控制和预防油井的偏磨己经成为控制油田生产成本、实现降本增效的有效途径。
1、抽油机井发生偏磨腐蚀的主要影响因素1.1产生井斜和偏磨的主要原因。
引起井斜的原因:一方面是井深结构会因为地面条件和油藏开发的需要,这样在长期使用后定向井和水平井就会逐渐增加,而泵下的机械在磨损一点时间后也会出现油管杆偏磨的情况,这也是偏磨的主要原因。
另一方面,地层的蠕变也会产生井斜和偏磨,在井段出现弯曲变形后,地层蠕变的情况就会不断加剧,如果不加以及时的防止,油井的正常使用也会受到很大的影响。
1.2管杆受力运动抽油杆在工作时游动阀就会关闭,而油管内的介质就会发生上移,这样管内的介质中立以及油管和抽油杆之间就会形成一定的阻力作用,这样抽油杆就会发生拉直,而管、杆也会出现磨损的现象,而油管弯曲后,就会使偏磨存在于抽油杆泵的上部,这样中性点到下泵的位置就会出现偏磨。
抽油井管杆偏磨机理及防治措施摘要在油田开发过程中,应用机采系统采油存在着管杆偏磨问题。
管杆偏磨是指抽油杆接箍及其本体与油管内壁产生摩擦,而引起抽油杆、油管磨损导致损坏的现象,它是油井频繁检泵、缩短检泵周期的主要原因。
在油田进入后期开采阶段,由于油井生产动态变化、地下状况日趋复杂等因素,管杆偏磨问题更加突出,造成检泵次数增多、采油成本增加,影响原油产量。
因此研究管杆偏磨机理及防治技术对油田开发,特别是油田开发后期具有重要意义。
关键词管杆偏磨;偏磨机理;偏磨防治前言随着油田进入中、高含水期开采阶段,抽油井的井况发生变化,管杆偏磨问题更加突出。
它不仅造成抽油杆断脱,而且还会磨穿油管造成漏失,导致大量管杆报废,油井作业频繁。
东辛采油厂2010年全厂维护作业582井次,因偏磨严重年作业3次以上的井60口,平均检泵周期是197天;2011年通过加强频繁检泵井的治理,全厂共维护作业565井次,因偏磨严重年作业3次以上的井仍有40口。
管杆偏磨不仅导致作业成本居高不下,还大大缩短了油井检泵周期,也影响了东辛采油厂的油田开发水平。
因此,加强频繁检泵井治理,减少作业井次,延长油井检泵周期是我们今后的一项重点工作。
一、管杆偏磨机理分析管杆偏磨普遍存在于有杆泵抽油系统中,根据现场资料统计分析,主要归纳为以下几个方面的影响因素:1、井身结构。
由于钻井技术或其他原因,井眼轨道产生偏斜,使井眼轨道产生造斜点,导致油管、抽油杆在井筒中弯曲。
抽油杆与油管内壁接触,在抽油杆上下冲程运移过程中,油杆与油管某一部位发生摩擦,产生管杆偏磨,造成管杆线状损坏。
例如,YAA66-41井,全井偏磨严重,平均检泵周期90天,从2010~2011年分别上提泵挂2次(从1500-1200米),并配套实施了防偏磨措施,但效果不明显。
经检测发现因为井身弯曲造成的严重管杆偏磨。
2、工作载荷的影响。
抽油杆柱在工作中,由于受到交变载荷的作用而产生弯曲变形。
抽油杆下冲程时,悬点载荷为正值,抽油杆在悬点位置产生一个向下的拉力。
抽油机井井口偏磨问题分析与解决办法【摘要】抽油机井井口偏磨是油田生产中常见问题,影响采油效率和设备寿命。
本文从问题出现的背景介绍开始,详细分析了井口偏磨问题的原因,包括液面波动、砂粒冲刷等。
针对这些原因,提出了解决办法和预防措施,如定期检查维护、改善液面控制等。
本文还介绍了一些技术创新,如采用新型润滑液体等,来改善井口偏磨问题。
在总结反思了文章内容,展望了未来抽油机井井口偏磨问题的发展方向和挑战。
通过本文的研究和分析,可以有效提高油田生产效率,延长设备寿命,促进油田产业的可持续发展。
【关键词】关键词:抽油机井、井口偏磨、问题分析、原因分析、解决办法、预防措施、技术创新、总结反思、展望未来1. 引言1.1 背景介绍抽油机井井口偏磨问题一直是油田生产中常见的故障之一,它会影响油井的正常生产,增加维护成本,甚至引发安全事故。
对于这一问题,必须及时采取有效的措施来解决和预防。
背景介绍:抽油机井井口偏磨是指油井井口处因受到摩擦、磨损等作用而导致井口偏斜或磨损的现象。
这种问题会导致油管、油泵等设备受损,影响油井的正常运行。
井口偏磨通常是由于机械设备运行不稳定、磨损严重、油气液流体作用不均匀等原因引起的。
解决这一问题,除了需要维护保养设备外,还需要合理的施工方案和技术创新。
面对抽油机井井口偏磨问题,我们需要深入分析原因,并提出有效的解决办法和预防措施。
技术创新也是解决这一问题的关键,只有不断提升技术水平,才能更好地应对井口偏磨问题,确保油井的稳定生产。
在未来的工作中,我们还需要总结经验,加强管理,不断提升维护保养的水平,为油田生产提供更好的保障。
1.2 问题出现抽油机井井口偏磨问题是油田生产中经常遇到的一个难题。
这种问题一旦出现,不仅会影响抽油机的正常运行,还会导致生产效率下降,甚至造成油井停产。
所以及早解决井口偏磨问题,对于油田的生产经营至关重要。
井口偏磨问题是指抽油机进入油井时,在井口处受到摩擦而造成磨损的现象。
抽油机井偏磨机理及防治措施核心探究发布时间:2021-05-06T15:47:56.807Z 来源:《建筑实践》2021年第40卷第3期作者:陈璐 1 常丽宏1 李晓红1 王锐2[导读] 近几年来,随着油田开采技术的不断发展,石油开采获得了较好的经济效益陈璐 1 常丽宏1 李晓红1 王锐21玉门油田分公司老君庙采油厂甘肃省酒泉市 735000 2玉门油田分公司鸭儿峡采油厂甘肃省酒泉市 735000摘要:近几年来,随着油田开采技术的不断发展,石油开采获得了较好的经济效益,油田产量和生产效率不断提升。
但在实际开采中,依旧出现了许多生产难题。
常见的如抽油机井偏磨问题,要点抽油机井出现严重的偏磨现象就可能引起油管泄漏,引起油杆折断,不仅降低设备使用寿命,而且也严重影响油井检泵周期,杀油田开采成本增加,对油井的开采效率和效益产生极大的不利影响。
为此,必须对抽油机井偏磨现象进行研究,分析抽油机井偏磨的产生机理,并对如何有效防治提几点看法。
关键词:抽油机井偏磨;产生机理;防治措施1 抽油机井偏磨产生机理1.1 井斜钻井施工的难度随着钻井深度的增加而增大,若没有做好钻头与井口垂直性的有效测量,在长时间钻井后就会出现钻头和井口不一致的现象。
当两者的同心度差距变大后,井斜度也会增大,进而导致自然井斜的现象发生,使得抽油机井发生偏磨。
此外,抽油泵的位置与造斜点位置较上,使得杆管在长时间工作中因相互接触摩擦出现偏磨的问题。
1.2 杆管弯曲抽油机井杆管偏磨,主要形成偏磨的位置在抽油泵、造斜点与井口下方。
因为抽油机的工作环境非常复杂,井下杆柱传力系统复杂,在作业中受到自身重量、液柱压力和活塞阻力等因素的影响,使得杆管在挤压作用下发生偏移偏磨和弯曲变形。
其次,在抽油杆柱的上方有一个中和点,在中和点下部在受力作用下容易导致油管弯曲,而在中和点以上部分的油管若出现弯曲则可能引起杆管偏磨。
此外,在处于上冲程时,油管卸载导致弹性收缩力下降,从而引起杆管弯曲偏磨,而处于下冲程时,在下行摩擦力的影响使抽油机底部抽油杆柱发生弯曲变形,杆柱稳定性下降,使管道与杆柱间因挤压接触发生磨损。
抽油机井井口偏磨问题分析与解决办法1. 引言1.1 抽油机井井口偏磨问题分析与解决办法抽油机井井口偏磨问题是在石油开采过程中常见的一种设备故障,如果不及时解决会影响油井生产效率和稳定性。
本文将对抽油机井井口偏磨问题进行深入分析,并提出相应的解决办法和预防措施。
抽油机井井口偏磨问题的出现主要是由于以下几个方面:首先是油井口的金属件长期受到井口摩擦和振动作用,导致金属表面出现磨损和变形;其次是油井中的油砂颗粒随着原油一起被抽上地面,对油井口金属件造成磨损;再次是抽油机的运行不稳定或者操作不当,使得油井口金属件受到额外的冲击和振动,加剧了磨损程度。
针对抽油机井井口偏磨问题,可以采取以下解决办法:首先是及时对油井口金属件进行检查和维护,发现问题要及时修复或更换;其次是采用适当的润滑措施,减少金属件之间的摩擦损耗;再次是优化抽油机的运行参数,降低振动和冲击力度,减少对金属件的磨损。
为了预防抽油机井井口偏磨问题的发生,可以在日常检查中定期对油井口金属件进行维护和保养,加强润滑管理,确保抽油机运行稳定,及时处理异常情况,提高设备的可靠性和使用寿命。
通过以上分析和解决措施,可以有效地解决抽油机井井口偏磨问题,保障油井的正常生产运行。
希望本文的内容对相关工作人员有所启发和帮助。
2. 正文2.1 问题分析抽油机井井口偏磨是油田生产中常见的问题,其主要表现为井口磨损不均匀,导致井口直径变小、套管磨损加剧,进而影响抽油机正常工作。
问题分析主要包括以下几个方面:1. 磨损部位不均匀:抽油机井井口在长期运行中,由于摩擦力、颗粒物、液体流动等因素的影响,会导致井口磨损不均匀。
一些地方磨损更严重,而另一些地方却相对较少,这种不均匀的磨损会影响井口的稳定性和密封性。
2. 井口直径变小:随着井口磨损的不断加剧,井口的直径会逐渐变小,导致抽油机在运行时受阻,产量下降。
如果不及时处理,还会影响整个油田的生产效率。
3. 套管磨损加剧:抽油机井井口偏磨会加剧套管的磨损,甚至导致套管破裂,造成油井事故。
油井偏磨腐蚀的机理分析及防治对策[摘要] 抽油井的抽油杆、油管偏磨现象在油田开发生产中存在较普遍且抽油杆偏磨问题比较突出,由于偏磨现象导致油井检泵周期缩短,作业成本增加,本文在对现场倒井资料分析的基础上,分析了影响抽油井管杆偏磨的诸多因素,列出了防治偏磨的一些工艺,为今后抽油井的管杆偏磨治理提供了参考。
[关键词] 管杆偏磨腐蚀防止措施一、抽油井偏磨、腐蚀现状我队主管面一区、北二区及零散井区部分油井,抽油井共计94口正常开抽83口,其中斜井43口,占总井数51%。
油井平均泵径57.2mm,平均冲次3.2次/分,平均冲程3.9次/分,平均泵效68.8%,平均动液面536m,平均沉没度369m,日产液2832方,日产油150吨,平均含水94.5%。
已进入高含水开采阶段,油井井况发生了很大变化,加之多年的强注强采,致使杆、管在井下的工作条件日益恶劣,抽油井偏磨腐蚀加剧,各种原因引起的断脱漏失问题也就日趋增加。
据统计,发生管杆偏磨腐蚀的油井由2009年47口上升到2010年61口,表1上可以看出采油三队2009-2010年维护性作业井次163口,其中因为管杆偏磨、腐蚀造成维护性井次占总维护工作量66.2%。
综上可以看出,管杆偏磨危害性极大,已经成为制约油田开发中后期高效稳产的严重矛盾,因此,应用新技术,新工业,减少偏磨腐蚀,降低采油成本的有效途径之一。
(见表1所示)二、抽油井管杆偏磨、腐蚀机理1、管杆弯曲接触产生偏磨(1)井斜引起偏磨由于井身不直,造成抽油杆在上,下冲程过程中抽油杆柱与油管之间直接接触发生摩擦而导致管杆严重磨损。
离井口越近,磨损越严重,油管的倾斜角度越大,磨损就越严重。
在井眼弯曲度越大的地方,油管内壁与抽油杆本体产生摩擦,油管偏磨面积较小,磨损较严重,在抽油杆柱的上部,表现为单面偏磨,这种偏磨往往把油管磨穿,偏磨现象中最常见也是破坏性最大的一种。
2010年我队斜井维护性作业36口,斜井造成偏磨约占维护作业井总数的41%。
KBM油田抽油机井偏磨原因分析及治理对策-工程论文KBM油田抽油机井偏磨原因分析及治理对策张颖ZHANG Ying(中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院,盘锦124010)摘要:KBM油田油藏埋深为700m~1400m,1222口抽油机井72%为井斜较大的油井,由于偏磨造成的管漏、杆脱/断造成的作业井次占全年作业工作量的40%。
为了解决KBM油田抽油机井偏磨问题进行大量研究工作制定了防偏磨综合治理对策,本文将重点说明。
通过应用防偏磨技术平均延长检泵周期120天以上得到油田员工及领导的一致好评。
关键词:偏磨;轴向力检测;泄油器;扶正器;加重砣中图分类号:TE931 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)17-0089-02作者简介:张颖(1972-),女,辽宁盘锦人,工程师,工学学士,主要从事石油工程技术研究。
0 引言KBM油田位于彰武盆地南部凹陷,油藏埋深700m-1400m,开采层系为白垩系九佛堂组。
储层单层厚度1.0m-15.0m,最大单层厚21.6m。
孔隙度16.2%,渗透率23.1mD,属中孔、中-低渗型储层。
1222口抽油机井72%为井斜较大的油井,由于偏磨造成的管漏、杆脱/断造成的作业井次占全年作业工作量的40%。
本文分析了KBM油田抽油机井偏磨原因:井斜及套管变形、抽油杆柱失稳弯曲、油管蠕动、偏磨和腐蚀的协同效应等;并制定了相应的对策:偏磨井抽油杆轴向力检测,管柱中下入环保型油管拉伸泄油器、抽油杆加重砣、抗弯防偏磨副、抽油杆防偏磨扶正器等。
截止2014年底,防偏磨技术在KBM油田累计应用506井次,施工成功率100%,平均延长检泵周期120天以上,其中以轴向力检测+防偏磨扶正器为主。
1 KBM油田工艺现状KBM油田截止2011年底,共有油井3151口,其中抽油机井共1222口(抽油机工作原理如图1),其余为螺杆泵举升。
抽油机井大部分采用Ф73mm油管、三级杆组合、Ф38mm/Ф44mm/Ф57mm抽油泵。
抽油机偏磨原因及防偏磨对策研究一、引言抽油机是石油开采中的重要设备,其作用是通过机械运转将油井中的原油抽出地面。
在长时间的使用过程中,抽油机往往会出现偏磨现象,严重影响其工作效率和寿命。
对抽油机偏磨原因及防偏磨对策的研究具有重要的意义。
本文将就抽油机偏磨的原因进行分析,并提出相应的防偏磨对策,以期为抽油机的维护和修理提供参考。
二、抽油机偏磨原因的分析1.使用环境恶劣抽油机通常运行在高温、高压、高含沙量的环境下,在这种情况下,机械设备容易受到外界环境的影响,导致机器部件的磨损加剧。
3.设计不合理部分抽油机的设计结构不合理,导致各部件之间的配合不良,摩擦加剧,从而出现偏磨情况。
4.操作不当在抽油机的运行过程中,如果操作不当,如启停频繁、负载频繁变化、振动过大等,都会对抽油机的部件造成不同程度的磨损,长期积累就会出现偏磨现象。
5.材料质量不达标抽油机的部件材料质量不达标也是导致偏磨的原因之一,材料硬度不够或者材料质量不稳定,都会影响抽油机的寿命。
三、防偏磨对策研究1.改进润滑系统设计优化润滑系统设计,提高润滑油的使用效率,保证抽油机各部件之间的配合良好,降低磨损,有效防止偏磨现象的发生。
2.优化材料选择改进抽油机各部件的材料选择,优选具有良好耐磨性和耐腐蚀性的材料,提高抽油机的整体耐用性。
4.加强设备维护定期对抽油机进行维护保养,检查润滑系统、零部件配合情况,及时更换磨损严重的部件,保证抽油机的正常运转。
5.进行操作规范培训对抽油机的操作人员进行规范的操作培训,加强对抽油机运行状态的监测,合理操作抽油机,减少异常情况的发生,降低磨损。
抽油机井井口偏磨问题分析与解决办法
抽油机井井口偏磨是指在抽油机运行过程中,井口出现偏磨的现象。
这种问题会严重影响抽油机的正常运行,导致油井产量减少、能耗增加、设备损坏等问题。
本文将从问题分析和解决办法两个方面进行探讨。
问题分析:
1. 设备故障:抽油机井井口偏磨可能是由于设备本身存在故障引起的,如井口衔接不严密、沙粒进入设备内部、井口润滑不良等。
2. 高温磨损:油田环境恶劣,长期高温会导致设备零部件磨损加剧,进而导致井口偏磨。
3. 油层特性:油气井中的沉积物或油水夹杂物对设备的磨损起到了重要作用,长期受到这些物质的冲刷和摩擦也会导致井口偏磨。
解决办法:
1. 定期维护:对抽油机进行定期维护,检查井口衔接部位是否严密,清理设备内部的沙粒等杂质,保持设备运转畅顺。
2. 优化润滑:采用高温环境适用的润滑材料,定期给设备润滑,减少磨损,提高设备使用寿命。
3. 安装过滤器:在抽油机井口设置油水分离器和过滤器,过滤掉油水中的杂质和沉积物,减轻对设备的磨损。
4. 使用耐磨材料:选择具有较好耐磨性能的材料制作抽油机设备,减少磨损产生。
5. 降低温度:采取降低油田环境温度的措施,如通过改善散热条件、增加冷却系统等方式,减少设备长期高温下的磨损。
6. 定期清理沉积物:对油井内的沉积物进行定期清理,减少杂质对设备的影响,降低设备磨损。
抽油机井井口偏磨问题是一个复杂的综合问题,需要从设备维护、润滑、过滤、材料选择以及油井环境等多个方面进行综合治理。
通过定期维护保养、优化设备使用条件、提高设备耐磨性能等措施,可以有效减少抽油机井井口偏磨问题的发生,提高油井的生产效率和设备使用寿命。
抽油机井井口偏磨问题分析与解决办法一、问题概述抽油机井井口偏磨是指在油田生产中,由于井口不规则受损、井壁崩塌或者油管的摩擦等原因,导致抽油机井井口出现了偏磨现象。
这种情况会对抽油机的正常运行产生严重影响,降低油田的生产效率,甚至可能对环境造成一定的影响。
对抽油机井井口偏磨问题进行分析和解决,具有重要的意义。
二、问题分析1. 引起井口偏磨的原因:(1)井口不规则受损:在钻井过程中,可能会因为各种原因导致井口出现不规则受损,例如井口的解体、裂缝、坍塌等。
(2)井壁崩塌:有时候地层的不稳定性或者作业不当,也会导致井壁崩塌,从而引起井口的偏磨。
(3)油管的摩擦:油管与井壁之间的摩擦力过大,也可能引起井口偏磨现象。
2. 问题的影响:(1)降低生产效率:井口偏磨会增加抽油机的摩擦阻力,导致能耗增加,生产效率降低。
(2)威胁抽油机安全:井口偏磨会使得抽油机受力不均匀,增加机器磨损,降低使用寿命,甚至可能引起机器故障,威胁生产安全。
(3)可能造成环境问题:井口偏磨还可能导致油气泄漏,对环境造成污染,给周围的生态环境造成严重影响。
三、解决办法1. 加强井口维护:定期对井口进行维护,保持井口的平整和稳固,防止因为井口不规则受损引起的偏磨问题。
2. 采用适当的防崩措施:对于地层不稳定的情况,可以采取钻杆护壁、压裂、支撑套管等措施,防止井壁崩塌导致偏磨问题。
3. 优化油管设计:合理地选择油管材质和规格,以减小油管与井壁之间的摩擦力,降低摩擦对井口的影响。
4. 定期维护抽油机:定期检查和维护抽油机,保持其各部件的正常运行状态,延长使用寿命,减少井口偏磨的可能。
四、结语抽油机井井口偏磨问题对油田生产影响较大,需要引起重视。
通过加强井口维护、采用适当的防崩措施、优化油管设计以及定期维护抽油机等措施,可以有效地解决井口偏磨问题,提高油田的生产效率,保障生产安全,减少环境污染,为油田生产提供有力保障。
油井偏磨研究与治理摘要:油井主要以有杆泵开抽方式开采,油井偏磨普遍存在,由于受到井身结构、腐蚀结垢等因素加剧油井偏磨严重。
本文重点对新木油田油井偏磨问题进行详细分析,总结油井偏磨特点,偏磨原因和偏磨因素,从机械磨损、腐蚀和稠油的影响,分析油井偏磨机理,优化抽油杆扶正器和防磨方式;根据改善井液环境的偏磨治理思路,研究了抽油机井偏磨的治理技术,包括油杆防磨技术,油管防磨技术,防腐抗磨技术,结合这些技术在新木油田广泛运用,取得良好的经济效益。
关键词:油井偏磨井身轨迹井液环境1.工作制度影响偏磨1.1冲次的影响冲次快时抽油杆与油管相对摩擦的次数增多,磨损较快;而低冲次时,抽油杆与油管摩擦次数减少,磨损较慢,管杆使用寿命相对较长。
因此抽油井参数设计应满足“长冲程慢冲次”设计原则。
1.2沉没度的影响抽油井上行时,当沉没度较高时,沉没压力增大,泵内的吸入压力也增大,抽油杆受到的向上顶力增大,会导致抽油杆弯曲,造成杆、管偏磨加剧。
下行时,由于固定阀关闭,此时沉没度对油管下部产生向上的顶力,此力对长径比很大的油管来说,足以使油管产生弯曲。
实际生产中,在沉没度较高时,无论上冲程、下冲程均会加剧管杆管的偏磨。
2井身轨迹影响偏磨2.1自然井斜新木油田处于农业生产区,受到自然条件限制,油井钻井工程设计多采用定向井,目前90%新井都是斜井。
同时,正常的井身轨迹由“直-增-稳”变为“直-增-降”等,在钻井过程中,随着钻井深度的增加,钻头与井口的同心度变差,从纵向上看,井筒是一条弯曲旋扭的线条。
2.2定向井造斜随着钻井技术的发展和油田开发需要,定向井不断增多,定向井井眼处于复杂的螺旋弯曲状态,尤其在造斜段,钻井井斜角和方位角的控制难度大,井眼曲率变化大,使井筒产生空间扭曲,抽油杆与油管发生摩擦,造成偏磨。
2.3钻井质量差钻井过程中,在油层顶部100米内,调整井斜角和方位角,提前做好中靶准备,导致井斜角变化大,在正常泵挂深度范围内,部分抽井泵挂恰好在井斜角差段,是造成此类井偏磨的主要原因。
23一、概况在某油田开发过程中,设计机采管柱时若未充分考虑到井眼轨迹,会导致管杆在实际生产中偏磨严重,油井检泵作业周期较短。
例如,Y油田2014年有油井389口,开井312口,油井平均检泵周期为404天,检泵279井次,其中有9口井一年作业高达4次。
由于杆断、管漏等作业233井次,占全年作业井次的83.5%。
降低因杆断、管漏油井维护的工作量是延长检泵周期的关键。
二、偏磨影响因素分析1.固有因素(1)井身结构:如果抽油泵下到造斜点以下,泵上油管会随着套管一起弯曲,生产中抽油杆的综合拉力产生了一个侧向分力,导致油管和抽油杆发生偏磨。
油井弯曲段或造斜点的角度越大,抽油杆与油管之间的磨损越严重。
这种磨损发生在抽油杆的上、下两个冲程的全过程,磨损较严重。
(2)杆柱弯曲:抽油杆上下抽吸运动中,杆柱上下受力不一致,上冲程整个抽油杆处于受拉状态,整个杆柱基本呈直线状态;下冲程时,中和点上部杆柱受向上的拉力,中和点下部杆柱受向下的压力发生弯曲变形,与油管发生偏磨。
2.动态因素(1)高含水:随着油田开发的深入,原油含水上升,当大于74 %时产出液换相,由油包水型转换为水包油型,管杆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。
同时由于高含水井产出液润滑性能差,管杆间摩擦系数变大,同一接触压力下的磨损更严重。
(2)冲次:冲次越高,运动中的振动载荷就越大,同时受交变载荷的影响,导致杆柱失稳并且弯曲变形,增加了管杆接触可能性。
同时,冲次较大的油井在单位时间内的交变应力作用次数更多,在抽油杆表面的局部薄弱区和应力集中点处更容易产生细微裂缝,从而导致最终的断裂。
3.催化因素。
一般井筒结垢、腐蚀使管杆表面粗糙度增加,摩擦系数增大,加剧了管杆偏磨的程度。
偏磨和腐蚀的交替效应:管杆偏磨,使磨损表面产生热能,从而使管杆表面铁分子活化,产生电化学腐蚀;而由于腐蚀,使管杆偏磨表面更粗糙,从而磨损更严浅谈油井防偏磨治理对策毛 鑫 中国石油化工股份有限公司东北油气分公司【摘 要】随着油田不断开采,部分油井因井斜、井眼全角变化率较大而出现管杆偏磨严重现象。
5科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008NO .18SC I ENCE &TECH NO LOG Y I NFOR M A TI O N 工业技术1偏磨现状调查分析【现状一】偏磨井数量多、分布广泛:近几年来,抽油机井表现出来的抽油杆与油管之间的磨损现象日益严重。
【现状二】偏磨造成的危害严重:管杆断、裂、漏问题突出;作业维护工作量居高不下;偏磨导致作业频繁,免修期短,作业费用上升,采油成本高,综合效益低。
【现状三】管杆偏磨特征统计:偏磨深度特征,无论直井还是斜井,杆管偏磨多发生在杆柱底部泵上500m 的范围内,在169口偏磨井中,有115口的偏磨发生在这一范围内,占68%;偏磨部位特征:管漏的占37%,管丝扣穿的占27.2%,接箍断的占27.2%,杆断脱的占8.6%。
同时还发现相邻抽油杆偏磨的部位一般在同一侧,抽油杆接箍比本体偏磨严重,接箍磨损严重的杆段所对应的油管都存在明显磨损;偏磨形态特征,抽油杆表现为接箍或本体一侧被磨平,严重者可将抽油杆公扣磨平;油管则表现为被磨出一条平行于轴心的凹槽,加之腐蚀严重则易穿孔,甚至磨出一条裂缝。
2偏磨原因分析2.1机械磨损井斜引起的偏磨,油井的井身轨迹呈现曲线状态,必然造成管、杆接触磨损,这是引起偏磨的主要原因;油管弯曲造成管杆偏磨,抽油杆在上冲程时,游动阀关闭,活塞带动油管内介质上移。
由于管内介质的重力、油管与管内介质和抽油杆的阻力作用,使抽油杆拉直,而油管在中和点以下产生弯曲,使管、杆接触而产生磨损;抽油杆弯曲造成管杆偏磨,抽汲循环过程中,抽油杆柱下行时,当振动载荷、惯性载荷、浮力、泵筒对活塞的摩擦阻力、井液通过排出阀的阻力等的合力超过抽油杆柱失稳的临界力时,下部抽油杆柱失稳弯曲,杆柱“失稳”是偏磨的主要原因,而中和点越低,杆柱的“失稳”越轻,杆柱偏磨现象也越轻。
2.2腐蚀磨损井液特性变化,管、杆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,同时,高含水井液强烈的腐蚀性,使管、杆偏磨表面更粗糙,从而磨损更严重;管杆材质差,一些油管,由于质量较差和表层涂料脱落,在使用过程中发现油管穿孔的较多;由于抽油杆和抽油杆接箍的材质不同,抽油杆接箍的材质耐蚀性较差,在油井中先期被腐蚀。
外围低渗透油田油井腐蚀\结垢机理研究及防治对策摘要随着油田开发时间的增长,综合含水不断上升,井下腐蚀、结垢现象越来越严重。
通过现场调查,分析腐蚀、结垢原因,并在此基础上进行了室内试验,评价出了适合外围低渗透油田油井的缓蚀防垢剂,取得了很好的效果。
关键词腐蚀;结垢;缓蚀防垢剂1外围低渗透油田腐蚀、结垢现状外围油田多为注水开发低渗透油田,由于地层水和注入水的热力学不稳定性和化学不相容性,以及采油过程中压力、温度等一系列因素的变化,往往造成油井井筒、地面系统的腐蚀、结垢问题,给生产带来极大危害。
自油田投入开发以来,油井腐蚀、结垢现象逐渐严重。
目前,全区619口油井中腐蚀、结垢井已达234口,占全区总井数的37.8%。
2腐蚀、结垢机理研究及除垢方法2.1腐蚀、结垢机理研究经过对14油井腐蚀、结垢产物进行分析,确定腐蚀、结垢类型,大致分为三种,矿物质垢、铁垢和CaCO3垢。
其矿物质垢主要是由油层矿物运移作用形成的Si、Al化合物所构成,这些化合物不易溶于酸。
其铁垢可能是油田水对采油设备的腐蚀、硫酸盐还原菌的腐蚀、二氧化碳的腐蚀和硫化氢的腐蚀等过程引起结垢。
CaCO3垢主要是地下水中含有大量的钙离子,在采出过程中,地层水进入井筒后随着压力的降低,二氧化碳分压下降,造成碳酸盐溶解度下降,由于,水中溶解的碳酸根及钙离子产生过饱和现象,就会有数个分子聚集形成晶核,当晶核大于临界直径时,开始有碳酸钙析出,而结垢。
2.2除垢方法1)化学法防垢。
化学法防垢只要使用防垢剂,它能抑制晶体垢的生成和聚集,因此能防垢,防垢剂的作用机理是选择防垢剂的理论依据。
在化学防垢方法中,主要采用点滴法、周期加药法等。
2)物理法防垢。
主要有以下几种:维持地层压力防垢:地层压力下降是碳酸钙垢形成的一个重要原因。
随着CO2分压升高,CaCO3溶解度也随之上升,因此碳酸钙垢沉淀相应减少。
憎水涂层防垢:在管线和设备的表面涂敷憎水涂层,使管线和设备表面无法沉积盐垢。
低渗透油田油井偏磨机理研究与防治对策
摘要:对低渗透油田抽油机井常见的偏磨现象进行了分析,并提出了适合该类型油田抽油机机井的防偏磨治理措施,对治理低渗透油田的油井杆管偏磨现象有一定的借鉴意义。
关键词:偏磨,特低渗透,防治对策
Abstract: in low permeable oil fields well pumping unit of the common phenomenon eccentric wear are analyzed, and put forward the suitable for this type of motor-pumped Wells pumping oil field anti-eccentrically worn management measures of low permeability oil field management of the oil Wells stem tube eccentric wear is of certain reference to the phenomenon.
Keywords: eccentric wear, special low permeability, prevent and control countermeasures
一、引言
抽油机井杆管偏磨是国内外各大油田普遍存在的问题。
特别对于进入中后期开采阶段的油田,偏磨井数逐年增加。
由于杆管的偏磨,加速了杆、管、泵的损坏,增加了检泵作业工作量和采油成本,影响了油田的开发。
因此,为了维持油田的正常生产,提高经济效益,研究解决抽油杆与油管的偏磨问题有着重大的实际的意义。
本文就杆管偏磨的现象和机理进行了深入的探讨,并结合目前国内外各种防偏磨技术提出了有效防治偏磨的措施。
二、低渗透杆管偏磨机理探讨
在有杆泵抽油井的生产过程中杆管偏磨是一个普遍存在的问题,造成油井杆管偏磨的原因主要有井身结构,杆、管弹性变形和采油工艺技术特性三种情况。
1、井身结构的影响
一口实钻井的井眼轴线是一条三维空间曲线。
根据井眼轨迹剖面,油井的井眼轨迹可分为直井段、增斜段、降斜段和稳斜段。
在油井的直井段和稳斜段井斜变化率较小、井眼相对光滑、曲率和挠率较小,由于油管、抽油杆本身具有弹性和刚性,在无“狗腿”的情况下,作用在抽油杆柱上的支反力就较小,这时杆管的偏磨现象也就较小;在增斜段和降斜段,随着井斜变化率的增大,井眼弯曲段曲率和挠率值变大,因而作用在抽油杆柱上的支反力就较大,抽油杆柱的偏磨现象就严重。
2、杆、管的弹性变形的影响
有杆泵井柱塞上下活动一次叫做一个冲程,泵在一个冲程的阶段内完成进液和排液的过程,如此周而复始,实现抽油的目的。
在上冲程过程中,抽油杆带着柱塞向上运动,随着游动凡尔的关闭和固定凡尔的打开,原来作用在油管上的液柱压力通过柱塞转移到抽油杆上,从而引起抽油杆的弹性伸长,同时压缩力呈现在油管下部,下部油管发生螺旋屈曲,油管屈曲使整个油管柱呈现螺旋状,加剧了抽油杆对油管的摩擦。
在下冲程过程中,抽油杆带着柱塞向下运动,抽油杆柱承受液注中的重力、杆柱与液体之间的摩擦力、泵筒与柱塞之间的半干摩擦力,液体通过游动凡尔的阻力等,由于受到各种力的作用,使抽油杆上部受拉,底部受压,在抽油杆柱某深度部位出现受拉与受压的平衡点,此时该点的轴向应力为零,中和点以下的抽油杆由于受综合阻力的作用抽油杆发生局部屈曲失稳,由于油管和扶正器对其屈曲半径的限制作用,使得抽油杆的这种屈曲形状表现为正弦屈曲,产生弯曲应力,造成杆管偏磨。
3、采油工艺技术特性的影响
由于抽油杆柱组合的变化,其自身的截面参数也将发生相应的变化,抽油杆柱的受压失稳程度和横向弯曲程度以及杆柱的中和点发生的变化也不同,而抽油杆柱匹配强度抽油杆必须是上大下小,处于中和点以下的底部较细的抽油杆容易发生失望变形,此外,管柱的结构与油管、抽油杆的约束条件,决定了杆管无法完全处于自由状态,其杆管的接触摩擦损伤不可避免。
4、生产参数(冲程、冲次)的影响
在理想状态下,抽油杆全部重量应该加载在抽油机驴头上,上下冲程换向时抽油杆下行速度与驴头速度同步,抽油杆处于拉伸状态,但是在实际生产过程中,为了提高油井产液能力,由于生产参数不合理,抽油杆下行受到井液的阻尼作用和杆管以及柱塞与泵筒的摩擦阻力,相当一部分油井由于冲次过快,抽油杆下行速度滞后于驴头运动速度,造成中和点以下的抽油杆几乎全部处于受压状态,产生失稳弯曲变形和横向弯曲变形,变形的抽油杆与油管发生接触摩擦,进一步加剧了油井的偏磨。
5、油井产液的影响
(1)含水的影响
随着油田进入高含水开采期,当油井含水大于75%时产出液换相,由油包水型转换为水包油型。
管杆表面失去了原油的保护,产出水直接接触金属,腐蚀速度增大。
润滑剂由原油变为产出水, 失去原油润滑作用, 井液含水增加的同时,
比重也在增加,同时管杆接触面的润滑系数也在大幅度地降低,上行载荷明显增加,下行阻力无形加大,在增加抽油机驴头载荷的同时,也加剧了抽油杆的受力状况和变形程度,油管内壁和抽油杆磨损速度加快,偏磨加剧。
致使管杆接触摩擦偏磨损伤与开采初期和低含水期相比越来越严重。
(2)结蜡的影响
油井产液含蜡量的大小也时刻影响着杆、管偏磨的程度,若油井产液含蜡量较高,产生的蜡晶初期附着在杆管壁上,若无法及时有效的清理,随着结晶的增大,杆、管之间的环形空间也越来越小,这一就更加加剧了杆管偏磨的程度。
三、低渗透油田油井杆管偏磨治理措施
目前,国内外在防偏磨措施的研究大致有杆管结构材质研究、杆管防磨涂层、管杆旋转及各种扶正器,另外还有使用无油管、空心抽油杆、防偏抽油泵等新技术、新工艺的。
1、杆管结构材质及防磨涂层
HDPE(高密度聚乙烯)塑料内衬油管是通过改变油管结构提高油管防偏磨性能。
其结构是在普通油管内嵌入一根HDPE 管,与金属管相比,HDPE 管具有质轻、耐腐、耐磨、不生锈、导热系数低、摩擦因数低等优点。
HDPE内衬油管结构如图3-1。
但是加装内衬管后,导致内径减小,需采取适当措施以保证井下工具的正常使用;HDPE的耐温有限,对下入深度有要求;其价格昂贵,约是普通油管的1.7倍。
所以使用有一定的局限性。
2、油管锚定技术
数值模拟和矿场实践证明,使用油管锚锚定油管可提高冲程利用率5%左右,同时也可以有效减轻油管螺纹的磨损。
将油管锚连接在泵上2-3根油管上以防止油管上下窜动,可以减小油管伸缩造成的冲程损伤,同时减少油管与抽油杆的摩擦损失,从而提高泵效,增加原油产量。
3、优化油井生产参数
在保证油井产液量的前提下,尽量采用大泵径、长冲程、慢冲次的生产参数,以有效减缓偏磨。
4、做好地面维护管理工作
对于结蜡严重的油井可采取蒸汽洗井的方式进行清蜡,即避免了洗井液量过大造成的压井又保护了油藏,可有效减缓偏磨。
四、结论
通过研究国内外关于抽油杆、管偏磨方面的文献,并参照一些现场经验,对当前抽油杆、管偏磨的成因和各种防偏磨措施进行综述与对比表明,抽油杆与油管偏磨腐蚀的主要原因是井斜、抽油杆柱弯曲、高含水和产出液的强腐蚀性。
总结本文,得到以下几点认识:
选取适当排量的潜油电泵、潜油螺杆泵代替抽油机井。
与其寻找解决抽油机井的偏磨问题,不如直接改用潜油电泵、潜油螺杆泵技术,没有了抽油管杆,也就不会出现偏磨的问题,从根本上解决了管杆的偏磨问题。
抽油杆尼龙扶正器、双向保护接箍,抗磨副、加重杆、光杆密封器、抽油杆旋转器都只能适当延缓管杆偏磨,延长管杆的使用寿命,不能从根本上彻底解决管杆偏磨问题,如能结合油井自身特点配套使用,充分利用各工具的优点,效果将更好。
从采油七队的使用情况来看,底部加加重杆,同时根据油井具体情况,每一到两根油管接扶正器,这样防偏磨的效果比较好。
钢质连续抽油杆耐磨性能性高,强度大,而且连续杆无接箍,大大减少杆管偏磨影响,日后可以尝试在斜井、水平井中推广使用。
总之,偏磨成因及防偏磨措施有多种多样,没有一种防偏磨措施能从根本上解决任何成因的偏磨,而且每种防偏磨措施适用场合也不相同。
有效的防偏磨措施应是在弄清楚偏磨成因的前提下,采用与偏磨成因相对应的有效防偏磨措施。