论文部分内容阅读
摘要：文章论述了目前普遍使用的防偏磨工具存在的问题，针对这些问题研制开发了HW型自动扶正防磨装置。文章介绍了该装置的结构、工作原理及现场应用情况。
关键词：自动防偏磨;结构;使用;效果评价
前言
抽油机采油是石油工业传统而占主导地位的人工举升采油方式。我国各大油田生产井的80%使用抽油机采油技术，产液量占40%-60%、产油量占50%左右、能耗占1/3左右、采油成本占1/3、维护作业工作量占1/2。全国各大油田以及国内外各油气开发公司均发现抽油机井目前存在的一个主要的问题是：油管、抽油杆在上下冲程相互偏磨不但造成大量的油管、抽油杆直接报废，而且也是抽油机井维修作业的主要原因之一，同时也是抽油机井维修作业工作量居高不下的重要原因之一。油田到中后期的注水开发，随着地层能量下降，泵挂深度不断加深，含水不断增加，这种偏磨越来越严重，磨损增大腐蚀速度，腐蚀加剧磨损速度。再加上一些受地理位置限制以及定向钻井技术大不断成熟，定向斜井和丛式定向斜井不断增加，更增加了抽油机井管杆偏磨的影响。
1、井管杆防偏磨工艺技术现状
目前全国各大油田在油管、抽油杆防偏磨方面主要采取底部加重和抽油杆扶正。事实上底部加重杆同样存在偏磨问题，这样抽油杆扶正就显得尤为重要。抽油杆扶正工艺技术经过接近10年的发展里程大体可以概括为：
（1）当初的抽油杆体压铸尼龙套主要目的是刮蜡。
（2）从国外引进和自主开发的金属滚轮接箍式抽油杆扶正器由于工艺配套存在较严重的缺陷和金属间更为猛烈的磨损造成的油管早期严重偏磨损伤，全国各大油田已经基本淘汰。
（3）在偏磨越来越严重的情况下，生产商相继不断开发生产有抽油杆杆体分瓣插接固定式尼龙扶正器、抽油杆端节固定式尼龙扶正器、抽油杆接箍固定式尼龙扶正器、螺旋旋转式尼龙扶正器从设计原理以及使用效果是目前较为理想的一种抽油杆防偏磨尼龙扶正器，平均有效期根据井况不同100-180天左右，有效期不是很理想，因尼龙是固定在抽油杆与抽油杆之间在上下运行时，强制与油管偏磨点摩擦，所以尼龙偏磨消耗掉以后，同样避免不了油管、抽油杆因为偏磨依然必须更换。造成的有关、抽油杆更换费用以及井下作业施工费用还相当高。
2、HW管、杆自动扶正放偏磨装置技术介绍
2.1、HW管、杆自动扶正防偏磨装置的工作原理和技术介绍
HW管、杆自动扶正防偏磨装置技术的重要设计概念是扶正位置或扶正点不固定，由有史以来的尼龙扶正器杆体固定外扶正改变为内外自动扶正，当抽油杆在上下运行时，遇到偏磨点时，尼龙套会停止在偏磨点处，而抽油杆靠尼龙扶正套的内孔扶正位置，滑动阻力大大降低。根据油管、抽油杆偏磨点的不断变化，再加上抽油杆表面进行了特殊的边面工艺处理，摩擦系数得到了很大降低，不但真正完美地达到油管、抽油杆隔离不接触，还大大降低抽油杆柱下行阻力，最终实现理想的防偏磨效果。尼龙套有效使用期是现有工艺技术的3-5倍，在不同的井况可达到300-500天。
2.2、HW管、杆自动扶正防偏磨杆装置工艺参数
2.2.1基本尺寸
A、尼龙扶正套外径、长度
B、防偏磨杆直径：25mm-.28
C、放偏磨杆长度：5m+50mm
D、杆头外径:38mm+0.4、43mm+0.4。
E、连接丝扣：CYG19、CYG22抽油杆扣。
2.2.2 防偏磨杆表面处理工艺要求
A、首先对杆体原始表面采取机械沙带磨光。
B、然后对杆体采取镀铬防腐处理，厚度大于0.15mm。
C、最后再对杆体镀铬防腐后的表面进行机械沙带抛光。光洁度达到7标准。
2.2.3主要工艺性能
A、尼龙套工艺设计的重要目的和特性是：相对固定在油管内壁的某一个位置，随偏磨点变化而改变，从而实现自动扶正防偏磨的目的。
B、特殊处理后的杆体表面，在尼龙套相对固定于油管内壁的时，杆套相对运动摩擦系数小，尼龙套与抽油杆杆体接触面积小，实现抽油杆下行低阻力、尼龙套磨损少而提高有效使用期。
C、杆体5mm，在扶正防偏磨的情况下还具有抽油杆柱底部加重的功能和作用。
3、HW管、杆自动扶正防偏磨装置现场使用情况
现场试验了4口井，平均单井延长检泵周期123.3天。从现场试验效果来看，该工艺对大斜度井和采出液含砂浓度较低的井防偏磨效果较好，出砂较严重的井，由于细砂能卡于滑杆和扶正块之间，使该装置失去了自动扶正的作用。如17-010井由于防砂失效，造成该井检泵周期较短，解剖发现管杆偏磨严重，大部分扶正块不能自由滑动，检泵周期大大缩短。在K71-41不出砂井和斜井GN214X11、8XN815井上都见到了较好的效果，检泵周期都大于230天。8XN815已达323天，延长生产周期198天，目前仍继续有效。从现场试验情况来看，对大斜度井和采出液含砂较少的井，可继续使用。同时可与共它工艺配套使用，提高综合应用效果。
关键词：自动防偏磨;结构;使用;效果评价
前言
抽油机采油是石油工业传统而占主导地位的人工举升采油方式。我国各大油田生产井的80%使用抽油机采油技术，产液量占40%-60%、产油量占50%左右、能耗占1/3左右、采油成本占1/3、维护作业工作量占1/2。全国各大油田以及国内外各油气开发公司均发现抽油机井目前存在的一个主要的问题是：油管、抽油杆在上下冲程相互偏磨不但造成大量的油管、抽油杆直接报废，而且也是抽油机井维修作业的主要原因之一，同时也是抽油机井维修作业工作量居高不下的重要原因之一。油田到中后期的注水开发，随着地层能量下降，泵挂深度不断加深，含水不断增加，这种偏磨越来越严重，磨损增大腐蚀速度，腐蚀加剧磨损速度。再加上一些受地理位置限制以及定向钻井技术大不断成熟，定向斜井和丛式定向斜井不断增加，更增加了抽油机井管杆偏磨的影响。
1、井管杆防偏磨工艺技术现状
目前全国各大油田在油管、抽油杆防偏磨方面主要采取底部加重和抽油杆扶正。事实上底部加重杆同样存在偏磨问题，这样抽油杆扶正就显得尤为重要。抽油杆扶正工艺技术经过接近10年的发展里程大体可以概括为：
（1）当初的抽油杆体压铸尼龙套主要目的是刮蜡。
（2）从国外引进和自主开发的金属滚轮接箍式抽油杆扶正器由于工艺配套存在较严重的缺陷和金属间更为猛烈的磨损造成的油管早期严重偏磨损伤，全国各大油田已经基本淘汰。
（3）在偏磨越来越严重的情况下，生产商相继不断开发生产有抽油杆杆体分瓣插接固定式尼龙扶正器、抽油杆端节固定式尼龙扶正器、抽油杆接箍固定式尼龙扶正器、螺旋旋转式尼龙扶正器从设计原理以及使用效果是目前较为理想的一种抽油杆防偏磨尼龙扶正器，平均有效期根据井况不同100-180天左右，有效期不是很理想，因尼龙是固定在抽油杆与抽油杆之间在上下运行时，强制与油管偏磨点摩擦，所以尼龙偏磨消耗掉以后，同样避免不了油管、抽油杆因为偏磨依然必须更换。造成的有关、抽油杆更换费用以及井下作业施工费用还相当高。
2、HW管、杆自动扶正放偏磨装置技术介绍
2.1、HW管、杆自动扶正防偏磨装置的工作原理和技术介绍
HW管、杆自动扶正防偏磨装置技术的重要设计概念是扶正位置或扶正点不固定，由有史以来的尼龙扶正器杆体固定外扶正改变为内外自动扶正，当抽油杆在上下运行时，遇到偏磨点时，尼龙套会停止在偏磨点处，而抽油杆靠尼龙扶正套的内孔扶正位置，滑动阻力大大降低。根据油管、抽油杆偏磨点的不断变化，再加上抽油杆表面进行了特殊的边面工艺处理，摩擦系数得到了很大降低，不但真正完美地达到油管、抽油杆隔离不接触，还大大降低抽油杆柱下行阻力，最终实现理想的防偏磨效果。尼龙套有效使用期是现有工艺技术的3-5倍，在不同的井况可达到300-500天。
2.2、HW管、杆自动扶正防偏磨杆装置工艺参数
2.2.1基本尺寸
A、尼龙扶正套外径、长度
B、防偏磨杆直径：25mm-.28
C、放偏磨杆长度：5m+50mm
D、杆头外径:38mm+0.4、43mm+0.4。
E、连接丝扣：CYG19、CYG22抽油杆扣。
2.2.2 防偏磨杆表面处理工艺要求
A、首先对杆体原始表面采取机械沙带磨光。
B、然后对杆体采取镀铬防腐处理，厚度大于0.15mm。
C、最后再对杆体镀铬防腐后的表面进行机械沙带抛光。光洁度达到7标准。
2.2.3主要工艺性能
A、尼龙套工艺设计的重要目的和特性是：相对固定在油管内壁的某一个位置，随偏磨点变化而改变，从而实现自动扶正防偏磨的目的。
B、特殊处理后的杆体表面，在尼龙套相对固定于油管内壁的时，杆套相对运动摩擦系数小，尼龙套与抽油杆杆体接触面积小，实现抽油杆下行低阻力、尼龙套磨损少而提高有效使用期。
C、杆体5mm，在扶正防偏磨的情况下还具有抽油杆柱底部加重的功能和作用。
3、HW管、杆自动扶正防偏磨装置现场使用情况
现场试验了4口井，平均单井延长检泵周期123.3天。从现场试验效果来看，该工艺对大斜度井和采出液含砂浓度较低的井防偏磨效果较好，出砂较严重的井，由于细砂能卡于滑杆和扶正块之间，使该装置失去了自动扶正的作用。如17-010井由于防砂失效，造成该井检泵周期较短，解剖发现管杆偏磨严重，大部分扶正块不能自由滑动，检泵周期大大缩短。在K71-41不出砂井和斜井GN214X11、8XN815井上都见到了较好的效果，检泵周期都大于230天。8XN815已达323天，延长生产周期198天，目前仍继续有效。从现场试验情况来看，对大斜度井和采出液含砂较少的井，可继续使用。同时可与共它工艺配套使用，提高综合应用效果。