油井偏磨原因及对策分析
信思英 王东燕 王穗
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信思英 王东燕 王穗,. 油井偏磨原因及对策分析[J]. 天然气进展,2021.9. DOI:10.12721/ccn.2021.157095.
摘要: 针对抽油机的偏磨问题,首先对抽油机的偏磨危害进行分析,对抽油机偏磨问题出现的原因进行深入研究,并提出治理抽油机偏磨问题的相关措施,为保障抽油机的安全运行奠定基础。研究表明:沉没度、抽汲速度、结蜡、聚合物以及腐蚀都是引起抽油机偏磨问题的重要因素,因此,石油企业需要从合理设定抽油机运行参数、对电机进行改进、定期维护杆管、采取清防蜡措施以及采取防腐蚀措施五个角度出发,采取多项有效措施,防止抽油机出现偏磨问题。
关键词: 油田;抽油机;偏磨原因;治理措施
DOI:10.12721/ccn.2021.157095
基金资助:

在油田生产作业的过程中,抽油机是非常重要的设备,抽油机的主要作用就是将地层中的原油开采出地面,但是受到各种因素的影响,抽油机在运行的过程中比较容易出现偏磨问题,在偏磨问题出现以后,抽油机的运行效率会严重下降,同时还会引发其它风险事故,这对于油田的生产作业而言十分不利,防止抽油机出现偏磨问题已经成为了油田生产作业的关键所在。针对抽油机的偏磨问题,本次研究主要是对偏磨问题的原理以及出现的原因进行全面分析,并提出有效的治理措施,全面保障油田生产作业的顺利进行。

1 抽油机偏磨原因分析

1.1 结构因素

抽油机在进行上冲程工作的过程中,原油的压力载荷将施加在抽油杆上,此时进行卸载作业,抽油杆就会产生一定的收缩,进而引起弯曲变形,若抽油杆没有处于正常位置,抽油杆就会与油管产生一定的摩擦力,从而产生磨损问题。另一方面,由于原油中携带一定的固体颗粒,部分颗粒附着于油管内表面,在抽油杆与油管摩擦的过程中,这部分固体颗粒的存在会使抽油杆的磨损更加严重。

1.2 工艺因素

对于我国油田而言,由于生产工艺较为落后,所以在抽油机的正常工作中,抽油杆和油管都会出现一定的变形,从另一方面来说,正常生产作业的前提下,油管和抽油杆都无法保证自由状态,因此会引发抽油杆偏磨,如果抽油杆自身没有一定的防磨措施,则抽油杆的磨损会十分严重。同时,抽油杆的组合方式不同,抽油杆的磨损程度也会存在一定的差别。

1.3 参数因素

如果抽油机的参数保持在合理的状态,则抽油机的磨损程度可能会降低,但是如果参数存在问题,则会使得磨损问题更加严重。例如,抽油杆下行速度不合理,此时抽油杆将会受到钻井液的影响,此时整个抽油机的井下部分都将承受一定的阻力,这些部件如果长期处于高压状态,则这些零部件将会产生变形,如果抽油机仍然处于运行状态,将会使得抽油机的井下部分磨损严重。

1.4 腐蚀因素

抽油机井下作业部件将直接与原油接触,由于原油中含有大量的腐蚀性物质,因此,抽油机的井下部件将长期处于腐蚀性物质中,从而使得抽油机腐蚀严重。产生严重腐蚀以后,抽油机井下部件将产生一定的变形,进而引发抽油机偏磨问题。在另一方面,由于我国地下水的深度相对较浅,因此,抽油机的井下部件也将会受到水资源的侵蚀,从而加速其腐蚀。由此可以看出,腐蚀因素也是引发我国抽油机偏磨的主要原因。

2抽油机偏磨治理措施

2.1抽汲参数优选

为了解决抽油机的偏磨问题,工作人员首先需要对抽汲参数进行合理的优选。首先,如果油井的沉没度相对较低,则需要将冲程作业的次数降低,加大注水井的注水力度,进而使得油井的沉没度可以得到提升,以此消除油井的供液不足问题。如果油井的供液存在严重不足的问题,工作人员需要稳定油井内的动液面,对沉没度进行合理的控制。如果油井的供液相对较为充分,为了提高生产效率和防止出现抽油机偏磨问题,工作人员需要将抽油机的冲程次数和冲程距离增加。一般情况下,当抽油机的运行参数降低时,抽油杆出现弯曲的概率将大大降低,对于沉没度相对较低的油井而言,泵的充满系数将会增加,抽油管的弹性变形就会得到恢复,抽油管和抽油杆之间的摩擦降低,两者出现断脱问题的概率将会大大降低。

2.2采用电机变频调速技术

采用电机变频调速技术也是接近抽油机偏磨问题的重要措施,在使用该项技术以后,抽油杆在进行下冲程作业的过程中,电动机对于抽油杆的制动作用就会降低,抽油杆可以利用自身的重力进行下行作业,抽油杆和抽油管之间的摩擦力会进一步降低,此时不但可以实现节能的基本目标,还能有效防止出现偏磨问题。

2.3加大杆管检测力度

在抽油杆和抽油管使用一段时间以后,两者必然会出现老化问题,其许用应力会严重下降,此时出现弯曲变形的可能性大大提高,在两者变形以后不但会引发偏磨问题,还可能发生疲劳断裂,这对于采油安全而言十分不利,因此,工作人员需要制定抽油管和抽油杆的检测周期,定期对两者进行全面的检测,对于出现老化问题的部件需要立即进行更换,保障抽油杆和抽油管的许用应力处于合理的范围内。

2.4清防蜡管理

在抽油管内结蜡相对较少的前提下,抽油杆的活动将不会受到严重的限制,此时就不会出现严重的偏磨问题,同时,抽油管也不会受到结蜡引发的推挤力作用,事实上,完全防止抽油管内出现结蜡问题并不现实,因此,对抽油管内的结蜡进行清洗十分重要,目前最好的清洗技术为热洗技术,因此,工作人员需要根据原油的成分和抽油机的运行情况,制定合理的热洗周期,定期及时的对抽油管进行清洗,同时需要提高清洗质量,进而防止抽油管内的沉积蜡引发偏磨问题。

2.5采取防腐蚀措施

如果油田所处区块内地层水中含有酸性成分,则需要采取一定的防腐措施,在油田企业经济允许的前提下,抽油机的杆管结构可以选择抗腐蚀的材料,同时,也可以通过增设管杆防腐涂层的方式,防止因腐蚀引发抽油机偏磨问题。

2.6选择合理的配套设施

为了防止抽油机出现磨损问题,必须在抽油机上安装一定的配套设施,例如油管锚定装置,在该装置使用以后,油管的底部载荷将得到升高,有利于油管处于正常部位,防止油管偏移对抽油杆产生磨损。配套设施的使用必须根据实际情况进行,应用的配套设施过度,的确可以减轻抽油机的磨损,但是会增加油田单位的生产成本。

3结束语

通过本次研究可以发现,抽油机偏磨问题不但会影响抽油机的运行效率,而且还可能引发更大的风险事故,因此,解决抽油机的偏磨问题十分重要,引发抽油机偏磨问题的原因相对较多,油田企业需要根据自身的实际情况,从合理设定抽油机运行参数、对电机进行改进、定期维护杆管、采取清防蜡措施、选择合理的配套设施以及采取防腐蚀措施等方面出发,多项措施并行,进而防止抽油机出现偏磨问题, 以此保障抽油机的正常运行。

参考文献

[1]何苗苗.抽油机井杆管偏磨主要原因及防治措施[J].化学工程与装备,2016(10)

[2] 别业荣 . 抽油机井杆管偏磨原因分析及治理对策 [J].化学工程与装备,2017(6):119-121.

[3] 方超 . 抽油机井偏磨原因及治理措施的再探讨 [J].中国石油和化工标准与质量,2014(1):93.

作者简介:信思英,女,山东省东营市人,汉族,大学专科学历,高级技师(采油技师),研究方向为油气田开发工作。

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