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摘 要:临盘油田现开有杆抽油泵井1920口。在这部分有杆抽油泵井中,抽油杆、油管磨损现象十分突出,偏磨井约占有杆泵生产井的35%-40%,造成油井作业频繁,采油成本上升。针对这种情况,技术人员加工了一种注塑杆,用于有杆泵油井的偏磨治理。这种注塑杆具有良好的耐磨性和防剥落性能,在现场应用中也取得了很好的效果。
关键词:注塑杆 偏磨 扶正
一、前言
1.临盘油田油井偏磨情况
临盘油田现开有杆抽油泵井1920口。在这部分有杆抽油泵井中,抽油杆、油管磨损现象十分突出,偏磨井约占有杆泵生产井的35%-40%,造成油井作业频繁,采油成本上升。随着油田开采,油井含水的不断上升,油井的生产状况日益变差,杆管偏磨现象会更加突出,所以解决杆管偏磨问题成为我们工作的重中之重。
目前治理偏磨井的技术目前也比较多,如内衬管、内涂管、特种抽油杆等,这些都是些高投入的治理手段。而最普遍的低成本治理工艺,还是抽油杆扶正防偏磨治理工艺。
2.临盘油田现有的抽油杆扶正技术
2.1抽油杆扶正器
抽油杆扶正器的防偏磨原理比较简单,就是保护抽油杆不直接与油管摩擦,以延缓偏磨为主,是应用最为普遍的一类防偏磨工具。目前常用的是节箍式扶正器,具有成本低,操作方便的优点。存在的主要问题是:节箍式扶正器安装在抽油杆节箍位置,能够很好的保护抽油杆节箍,但是扶正器间距大,抽油杆本体易失稳弯曲,造成抽油杆本体的偏磨。
2.2抗磨副
抗磨副是一种能够将抽油杆与油管的磨损转换成抽油杆自身杆体与自带扶正套的低磨损的装置,因此具有较高的表面强度和较低的摩擦系数,带有扶正效果,能确保杆管不接触,使杆管磨损转变装置自身磨損,有效防止杆管磨损。其最主要的特点是杆套接触面表面光滑,摩擦系数小,无杆管间的磨损,而自身的磨损小。
存在的主要问题是:杆体光洁度高,制造工艺繁琐,成本高;扶正位置易发生变化;扶正套磨损时易发生卡停的现象。针对偏磨井治理过程中出现的问题,临盘油田技术人员加工了一种注塑杆,可以有效的起到抽油杆扶正的作用,在现场应用中取得了很好的效果。
二、注塑杆的工作原理及特点
1.注塑杆的原理
注塑杆是在常规抽油杆的本体上热固一种耐磨扶正材料,每根抽油杆上可均布分注2-3个耐磨扶正器,如图一、图二所示。
普通抽油杆比较长,相对比较柔,尤其是本体容易失稳弯曲,产生杆本体偏磨现象。而注塑杆则能在杆本体失稳弯曲的时候,均布的耐磨扶正器对本体起到很好的支撑作用,能够有效的避免杆本体的磨损。同时在本体耐磨扶正器的支撑下,节箍部分抗弯曲能力比较好,节箍部分的偏磨也大幅降低。另外,注塑杆是在同批次抽油杆上热固耐磨扶正材料,钢件整体上保持一致,不存在因钢件材质不一致造成的电化学腐蚀,因此注塑杆能够减少因腐蚀加剧的偏磨。
在耐磨扶正材料和工艺方面,注塑杆所用原材料为特种超强尼龙,原材料配方中加入了其它添加料,使其更具抗磨性;在热固注塑工艺中,采用独特防脱技术和一次成型工艺,使其在井下与油管较大的摩擦力下不脱落。因此这种注塑杆,既有防脱落效果,又有良好的防偏磨效果。
2.注塑杆的相关参数
技术参数:
A、最大外径:φ58mm
B、单个扶正块长度: 120mm
C、适用范围: φ19、φ22、φ25mm抽油杆
D、介质温度:-15—120℃
3.注塑杆的特点
与目前现场大量应用的接箍式抽油杆扶正器相比,其有三个特点:
①避免了扶正器接箍和抽油杆接箍因为所用金属材质不同而造成的电化学腐蚀的产生;
②节约了大量成本和费用,一是扶正器单个成本大大降低,二是可以回收再处理应用;
③扶正效果好,在一根抽油杆上可以注2-3个扶正器,保证了抽油杆在井下发生弯曲时,每个螺距上都有扶正点。
三、注塑杆的应用情况
1.整体应用情况
2010-2012年,临盘油田在15口井上进行试验,累计使用注塑杆18500米,Φ25mm注塑杆3840m、Φ22mm注塑杆6060m、Φ19mm注塑杆7600m,其中包含5口小套管井。在应用的15口井中,有14口抽油井为多轮次作业井,且历次偏磨段均都集中在中下部600-2000m,且偏磨段较长;治理前即便是每次作业都换新杆、管的情况下,效果都不好,检泵周期也比较短。而在采用注塑杆治理后,平均检泵周期延长一倍以上,目前绝大多数井都继续正常生产,而部分起出的注塑杆在外观上也没有严重磨损、耐磨扶正块剥落的现象,如图三所示。
2.典型井例
LNXI52-51井。
该井是一口小套管井,正常生产时,全井下Ф60.3mm的小油管,泵采用的是Ф44mm小套管配套泵。偏磨治理前,该井频繁作业,检泵周期比较短,2011年1月、6月、8月多次因底部杆管偏磨腐蚀而检泵,多次更换管杆后,效果不佳,至2012年1月再次偏磨躺井后,分析后认为该井的偏磨是由抽油杆下部受压弹性弯曲、腐蚀、油管内径小、井身轨迹等多重因素造成。在治理措施方面,该井比较适合注塑杆治理。因此,该井全井更换Ф60.3mm新油管,并全井配套注塑杆。
采用注塑杆治理后已连续生产了近500天,依然有效。治理前,年作业4次,治理后检泵周期明显延长,治理效果良好。
四、结论
1.注塑杆采用了抽油杆本体热固注塑工艺,扶正材料采用了特殊的耐磨性尼龙材料,具有良好的扶正、耐磨的防偏磨性能;
2.从现场试验井,尤其是典型井的应用情况来看,注塑杆在长井段的偏磨治理方面发挥了很好的作用,对于一些偏磨严重的小套管井的治理方面也取得了很好的效果。参考文献[1]李淑芳;甘子泉直井抽油杆柱扶正器安装位置及安装间距《石油机械》1999年01期:86-87.[2]王洪波;王文静;张润武;薛守梅;王国红等;自动扶正防偏磨装置的研制与应用《中国石油和化工标准与质量》2011年03期.