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隨著含水的上升,降低了原油對管桿接觸表面的潤滑性,同時(shí)油桿中性點(diǎn)位置不斷上移,偏磨段不斷加長。
1、腐蝕結(jié)垢使油桿偏磨雪上加霜腐蝕結(jié)垢降低了管桿表面光滑度,增加了摩擦系數(shù),導(dǎo)致偏磨加劇。目前腐蝕、結(jié)垢井達(dá)568口,占油井開井?dāng)?shù)(722口)78.7%,隨著腐蝕結(jié)垢井?dāng)?shù)增加,偏磨井?dāng)?shù)在逐年增加,對油桿防磨提出更高的要求。從全廠油井偏磨的分布區(qū)域來看,抽油桿偏磨在八面臺區(qū)塊、英東薩爾圖、英東高臺子、152區(qū)塊等各區(qū)普遍存在。
2、扶正技術(shù)的理論研究依據(jù)
(1)聲波測試定量分析油桿偏磨
回聲儀反映停抽聲波曲線的平滑特征,與開抽時(shí)呈區(qū)域性劇烈變化的差異,其內(nèi)在原因是開抽時(shí)桿管彎曲嚴(yán)重,造成桿管局部徑向面積增大并呈不規(guī)則排列,使聲波劇烈反射,揭示出管桿蠕動與偏磨區(qū)域。對聲波曲線的科學(xué)分析,為防止桿管偏磨,制定有效的技術(shù)措施提供了依據(jù)。定量計(jì)算桿管偏磨段,例如油井方10-12?井聲波測試曲線上表明在360米―850米有劇烈波動,與該區(qū)域7次桿斷,8次管漏吻合。
(2)抽油桿扶正器的負(fù)載分析
在傳遞動力過程中,抽油桿扶正器的負(fù)載因抽油桿柱的位置而不同,上部的抽油桿扶正器負(fù)載大,下部的抽油桿負(fù)載小。
抽油桿的負(fù)載通常有下列幾種:抽油桿自身重量;?油管內(nèi)柱塞以上液柱重量;?井口回壓產(chǎn)生的壓力;柱塞與泵筒、抽油桿及其接箍與油管、油管與液柱、抽油桿與液注之間的摩擦力以及液體內(nèi)部粘滯力;管柱內(nèi)液體對抽油桿的浮力;?抽油桿與液柱的慣性力;抽油桿的彈性變形引起的振動力;液體與活塞運(yùn)動不一致或泵未充滿等因素引起的沖擊載荷。上沖程過程中抽油桿所受力抽油桿在上沖程時(shí)主要承載負(fù)荷為抽油桿本身自重,活塞以上液柱重量,摩擦力,井口回壓產(chǎn)生的壓力,抽油桿與液柱慣性力。當(dāng)抽油桿向上運(yùn)動時(shí),重力、摩擦力、慣性力、回壓產(chǎn)生的壓力都對抽油桿產(chǎn)生向下的拉伸力,只有浮力對抽油桿柱產(chǎn)生不大的力,中和點(diǎn)靠下,抽油桿不容易失穩(wěn),因此抽油桿上沖程過程中扶正器基本處于拉伸狀態(tài),正常垂直井不會有因抽油桿彎曲產(chǎn)生的偏磨。當(dāng)井身達(dá)到一定井斜時(shí),這時(shí)處于井斜段的抽油桿在上行過程中才會產(chǎn)生摩擦。下沖程過程中抽油桿所受力抽油桿在下沖程時(shí)主要承載負(fù)荷為抽油桿自身重力,摩擦力,抽油桿與液柱慣性力,振動力,沖擊力。這些力中慣性力、摩擦力、沖擊力等都作用力都向上,并且在抽油桿下部受有最大軸向壓力,這個(gè)軸向壓力使抽油桿失穩(wěn)彎曲并導(dǎo)致抽油桿緊貼在油管內(nèi)壁上,同時(shí)振動力產(chǎn)生的徑向力也加劇抽油桿的彎曲,在生產(chǎn)過程中管桿發(fā)生相對運(yùn)動,從而使得管桿發(fā)生偏磨。
(3)現(xiàn)場應(yīng)用效果
通過對油桿偏磨機(jī)理的進(jìn)行分析,對抽油桿上、下沖程過程中抽油桿所受力的分析,利用聲波測試定量分析油桿偏磨段,針對不同偏磨情況,跟據(jù)不同井斜分類,合理配置扶正器密度,減小、延緩抽油桿柱的摩擦,現(xiàn)場應(yīng)用效果較好,有效的延長了油井免修期。短桿式:短桿式扶正器應(yīng)用在油桿接箍處,起到扶正接箍,防止接箍直接作用在油管內(nèi)壁,減少偏磨的作用。優(yōu)點(diǎn):易于安裝,能夠有效的保護(hù)油桿接箍,減少偏磨。缺點(diǎn):過多的絲扣連接增多了桿脫的風(fēng)險(xiǎn);安裝方面增加了工作量;材質(zhì)與油桿不同,在上下運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生載荷交變點(diǎn),易發(fā)生金屬疲勞而斷脫。
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