工学工程建筑毕业论文 抽油机井杆管偏磨原因及治理措施分析

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：工学工程建筑论文题目：抽油机井杆管偏磨原因及治理措施分析指导老师：XXX二〇一一年十二月十日　　摘要:商河油田为复杂小断块油田，经过三十多年的注水开发，综合含水高达85%以上，地层产出水矿化度明显增高，抽油机井油管与抽油杆的偏磨现象日益严重，呈急剧上升的趋势。针对此类问题，本文分析了目前存在的各种偏磨治理技术及其优缺点，并提出治理对策。　　关键词:偏磨;井口旋转器;无管采油;滚轮扶正器;水力活塞泵　　　　一、引言　　　　商河油田为复杂小断块油田，经过34年

2、的注水开发，油井综合含水升高，产出水的矿化度也明显增高，抽油机井油管、抽油杆偏磨现象日益严重，有逐年上升的趋势。资料表明近三年来，年检泵井数由295口下降至236口，因偏磨原因导致检泵的井数由60口上升至104口，上升了24个百分点。杆管偏磨是导致检泵周期缩短的一个重要原因，如何治理和防范油管、抽油杆偏磨成为原油生产中的一个重要环节。　　　　二、油管、抽油杆偏磨原因分析　　　　有杆抽油系统深井泵理论示功图见图1。　　从深井泵正常工作状态进行分析：抽油机在正常工作时，抽油杆的运动共分为四个阶段。　　1、AB线（增载线）：这个

3、阶段是抽油杆由曲变直的过程，势必产生杆管之间相对运动磨擦。　　2、BC线：此时，液柱载荷由油管转移到抽油杆上，而此时直井中的抽油杆承载拉伸为直线基本无弯曲。油管、抽油杆相互偏磨相对较小；但在斜井中油管与抽油杆直接产生接触摩擦，是单面偏磨，易产生槽沟。　　3、CD线（卸载线）：此时，抽油杆由直变曲与油管产生相对位移而发生偏磨。　　4、DA线：表示活塞下行，抽油杆缷载，抽油杆产生纵向弯曲。这是造成油管与抽油杆偏磨最严重的行程。　　外界影响因素：　　1、井身结构　　井径不规则、井斜、螺旋形井眼、狗腿度或因地质构造运动和地应力等因

4、素的影响，套管就会产生不同程度的弯曲变形，在生产过程中，油管与抽油杆势必发生偏磨。　　2、含水上升　　油井含水不断上升，油管、抽油杆的润滑性能降低，油管与抽油杆的磨损速度急剧上升。　　3、地层水矿化度　　由于腐蚀加剧，从而磨损更严重。偏磨促进了腐蚀，腐蚀加剧了偏磨，偏磨与腐蚀相互作用，大大加快了油管、抽油杆间的磨损速度。　　　　4、井斜　　在斜井中，抽油杆因自重作用贴在油管上，上、下冲程中均产生磨擦，直至把油管磨穿。　　5、生产制度　　套管液面降低就要加深泵挂，产量下降就加大泵径或加快冲次，都会给油管和抽油杆增加负载，加剧

5、油管、抽油杆的磨损程度。　　　　三、偏磨防治技术现状及分析　　　　1、耐磨杆技术　　改变抽油杆材质，提高其硬度，抽油杆耐磨了，磨穿的肯定是油管，能否真正起到防偏磨作用值得考虑。　　2、抽油杆扶正　　接箍式扶正器，加大了抽油杆下行的阻力，势必产生抽油杆弯曲，并且尼龙块磨薄后抽油杆接箍势必与油管磨擦。　　3、旋转井口技术　　旋转井口只是把以往的局部磨损变成了大面积的均匀磨损，但磨损并没有真正意义上的减轻。　　4、无管采油技术　　无管采油，去掉油管，把泵固定在套管上，抽油杆在套管内上下运动，泵效、防偏磨效果较好，但泵组较昂贵，密

6、封件易出问题，施工难度大。　　5、加重杆技术　　加重杆技术实质就是把抽油杆柱中和点上移，把附近的抽油杆换成大直径的抽油杆增加其挠度，减少弯曲，防止偏磨和折断。　　　　四、杆管偏磨治理对策　　　　1、严把钻井、完井质量关　　井径不规则，将直接影响油井的生产；固井质量不合格可能造成窜槽，水泥返高太深，上部套管失去了水泥环保护，造成套管损坏产生漏失，含水上升，使偏磨加剧。对于低渗油藏由于动液面较深，应尽量使造斜点下移。　　2、加强杆管泵及生产制度优化工作，使其与地层供液相匹配，保持合适稳定的动液面。　　3、综合运用偏磨防治技术治

7、理疑难井　　根据抽油杆柱所承受的载荷大小以及所处液体的性质选择抽油杆的强度、钢级级别。　　在直井中加加重杆，增大中和点附近抽油杆直径，减少弯曲，防止偏磨。　　在斜井段下抽油杆短节配合滚轮扶正器，增加支点来减少抽油杆本体的弯曲，防止偏磨。　　管柱锚定，将油管锚下到泵的提升短节上，预防油管弯曲和伸缩，防止偏磨。　　采用加大冲程，降低冲次的办法来减小震动载荷以及抽油杆的弯曲程度。　　对偏磨严重的井，改变生产方式，如水力泵适用于斜井、弯曲井、定向井、深井、超深井、稠油井等，动力液可携带热量和化学剂，能够有效地降粘，降凝、防蜡保证油

8、井的正常生产。　　4、对腐蚀严重的井，可从油套环空中加入适量的缓蚀剂，以达到减缓腐蚀的目的。　　　　五、认识与体会　　　　通过多种偏磨治理技术的配套，2008年检泵井数198口，因偏磨导致检泵的井数65口，所占比例下降12个百分点，取得明显效果和经济效益。　　几点认识：　　认识油层，了解地层供液能力，进