抽油杆防脱技术研究与应用资料

中国石油汇报人：唐平沈阳采油厂抽油杆防脱技术研究与应用中国石油认识及下步建议应用效果分析存在问题及治理对策概况中国石油一、概况24%24.80%25.30%9.90%10.50%5.50%泵漏杆偏磨断杆本体断卡泵杆脱其他沈阳油田主要以高凝油为主，含蜡量在40%以上，粘度大，流动性差。特别是Φ57泵、Φ70泵等大泵径油井，挠曲严重。据统计沈阳油田每年因抽油杆脱扣导致作业油井达60多井次。抽油杆脱扣不仅影响了原油产量，而且浪费大量的人力、物力、财力。因此研究应用抽油杆防脱技术，已成为迫在眉睫的问题。中国石油认识及下步建议应用效果分析存在问题及治理对策概况中国石油二、存在问题及治理对策上扣预紧力不足存在问题钢丝绳打扭抽油杆螺旋弯曲中国石油二、存在问题及治理对策存在问题-上扣预紧力不足抽油杆的丝扣为平扣，接箍与公扣台肩的两个端面在丝扣拉伸作用下产生接触摩擦力。获得预紧力的大小往往依赖于操作者的体力、技能和劳动态度。上扣时作用力小，丝扣拉力小，两个端面产生的摩擦力就小，将造成抽油杆脱扣。中国石油中和点上部受拉下部受压二、存在问题及治理对策光杆拉力液体浮力抽油杆自重游动阀阻力抽油泵柱塞与泵筒间的摩擦力存在问题-抽油杆螺旋弯曲式中：L0-杆柱末端至轴向应力零点长度，m；Pw-下行弯曲力，是活塞与泵筒摩擦力与液体通过游动阀的流体阻力之和，N；hi-第i级杆柱长度，m；ρ-液体密度，kg/m3；g-重力加速度，m/s2；Ai-第i级杆柱截面积，m2；ρli-单级杆柱线密度，kg/m。ggghAhgPLlnilliiw211210)()(中和点计算公式：中国石油二、存在问题及治理对策由于不同油井的原油特性、泵型、下泵深度、杆柱组合等差异较大，造成每口井实际轴向应力零点以下区域长短差异也很大。根据中和点位置计算公式可得出中和点的位置：存在问题-抽油杆螺旋弯曲表1中和点位置统计泵径/mmΦ32Φ38Φ44Φ57Φ70泵挂/m23002000180017001500中和点位置/m350310290320350中国石油二、存在问题及治理对策在下行程时抽油杆柱的纵向螺旋弯曲联接螺纹的接触面向松扣方向滑动倒扣扭矩脱扣存在问题-抽油杆螺旋弯曲中国石油表2杆脱位置统计序号井号泵径（mm）泵挂(m)杆脱位置1安1-H9Φ382500泵上90m2法43-47Φ441800泵上81m3静66-040Φ441750泵上18m4前28-26CΦ441600泵上126m5静66-更62Φ571650泵上45m6静71-65Φ571600泵上90m7静69-265Φ571700泵上396m8静65-1Φ571600泵上72m9静67-061Φ571650泵上9m10静63-5Φ571600泵上297m11静65-231Φ571700光杆下171m12静66-548Φ701550泵上9m二、存在问题及治理对策存在问题-抽油杆螺旋弯曲中国石油由于受原油粘度的影响造成上行程悬点载荷显著增加，则悬绳器钢丝绳扭转变形增加，打扭扭矩显著加大；而下行程悬点载荷显著减小，使打扭扭矩释放时松扣作用增强，导致井口附近抽油杆脱扣。二、存在问题及治理对策存在问题-悬绳器钢丝绳打扭中国石油（1）防脱器芯轴与压垫为360°,可以释放掉抽油杆的扭矩，有效的起到防止抽油杆脱扣作用。（2）轴向利用压垫定位，并采用镀、喷涂等方法在耐磨套摩擦面上形成一层固体润滑膜（一般采用MoS2或镍基合金），与油管摩擦过程中起到润滑作用。防脱器二、存在问题及治理对策治理对策-抽油杆防脱装置研究中国石油二、存在问题及治理对策抽油杆或抽油光杆抽油杆防脱器抽油杆接箍或防偏磨器油管抽油杆防脱器抽油泵柱塞抽油泵泵筒套管油层游动凡尔固定凡尔抽油杆防脱器工艺技术结构示意图治理对策-位置优化根据油井的原油特性、泵型、下泵深度、杆柱组合，对下入位置和数量进行优化：针对Φ38、Φ44泵径的油井，下入两个防脱器：一个在轴向应力零点处，另一个在最大螺旋弯曲变形处。针对Φ57、Φ70大泵径油井，杆柱失稳弯曲严重，应用3个防脱器：其中两个在中和段的顶部和底部，另一个下在最大螺旋弯曲变形处。中国石油认识及下步建议应用效果分析存在问题及治理对策概况中国石油三、应用效果分析通过对抽油杆防脱扣技术的分析与研究，共计实施了86井次。其中针对Φ57泵、Φ70泵等大泵径共计实施27井次，杆脱井减少了22井次。下入防脱器的油井中，未因杆脱再次作业。现场应用中国石油表1防脱器位置优化油井三、应用效果分析序号井号防脱器泵径Φ19Φ221静73-55C3Φ572静65-2193Φ573静73-553Φ574静66-5543Φ705静67-1593Φ576静64-52412Φ577静65-2273Φ578静69-3333Φ579静64-08C3Φ5710静65-2313Φ5711静67-2453Φ5712静63-173Φ5713静66-5583Φ5714静66-463Φ5715静66-5563Φ5716静68-5563Φ5717静68-158C3Φ5718静65-1233Φ5719静67-5633Φ5720静66-5603Φ5721静66-0403Φ5722静69-0633Φ5723静66-0483Φ5724静73-153C3Φ5725静71-5613Φ5726静64-183Φ5727静64-52412Φ57中国石油三、应用效果分析（1）减少作业22井次，单井作业费按4万元计算，22×4=88万元，节省作业费用88万元；（2）增油484吨，吨油按3726元计算，484×3726=180.34万元；（3）投入：投入费用10万元（4）综合创效：268.34–10＝258.34万元投入产出比为1:26经济效益中国石油认识及下步建议应用效果分析存在问题及治理对策概况中国石油四、认识及下步工作方向为预防或减少抽油杆的脱扣，除应减小或避免抽油杆螺旋弯曲变形外，上扣扭矩达到要求，保持整个抽汲循环期间抽油杆公螺纹台肩面和接箍端面不发生分离也是至关重要的，特别是在高粘油井、大泵抽汲井及高冲次井更是如此。该项目的推广实行，可以有效治理因抽油杆脱扣而造成油井作业。既能延长油井的生产时率，延长检泵周期，又能减少因抽油杆脱扣而造成的作业费用，起到降本增效的作用。中国石油敬请批评指正谢谢！