定向井防偏磨用扶正器下入位置的确定

在扶正器设计时,为纠正将抽油杆接箍以及扶正器假定为等截面积直杆的偏见,依据带有扶正器的抽油杆柱在油管内上、下冲程时产生"风洞"及"活塞"效应的特点,按抽油杆柱受力状况和井眼尺寸分别确定扶正器的间距,应用直接搜索迭代法求解后取其最小值为扶正器下入位置;同时在油井每次检泵作业时,根据现场抽油杆和油管实际磨损情况进行修正。该方法在现场1 000余口定向油井应用后,油井检泵周期平均延长518 d并正在延续。提出的扶正器下入位置的确定方法为国内其他油田提供了技术借鉴。     

油井防偏磨用扶正器下入位置的确定

在确定扶正器下入位置时,常把抽油杆接箍以及扶正器假定为等截面积直杆进行受力分析,使得计算结果误差较大。在抽油机上下冲程运行过程中,带有扶正器的抽油杆柱在油管内做上下往复运动,扶正器本体直径大于抽油杆接箍直径,油管内过流面积减少,产生类似"风洞"及"活塞"效应。针对该现象,考虑两扶正器之间对应井眼(段)的曲率半径和全角变化情况,计算了两扶正器之间抽油杆横向载荷,采用直接搜索迭代法计算出扶正器的安装间距;在油井每次检泵作业时,根据现场杆、管实际磨损情况对计算结果进行修正。研究结果在1 000余口定向油井应用,油井检泵周期平均延长518天,并正在延续,可为国内其他油田提供借鉴。     

一种依靠井内原油润滑的扶正器设计

针对有杆泵抽油井中油管与抽油杆之间磨损日益严重的问题,设计了一种依靠井内原油润滑的扶正器。该扶正器设计特定的结构可以储存润滑油,并且在抽油杆与油管相对运动的过程中扶正器与油管接触部位释放出原油,利用井液中的原油增强扶正器与油管壁的润滑作用和保护作用,提高抽油杆和油管的工作寿命。试验结果表明：当抽油杆运动达到一定速度后,扶正器和油管之间可以形成稳定的原油润滑油膜。     

螺杆泵井抽油杆扶正器结构研究

根据螺杆泵井抽油杆柱受力和旋转运动规律,设计了抽油杆扶正器。该扶正器由扶正器杆体、承磨层、承磨圆筒、支撑件和接箍组成,将其安装在2根抽油杆之间,下入油井的油管内。工作时,旋转的扶正器杆体相当于轴承的转轴,不旋转的承磨圆筒相当于轴瓦,配用高寿命的耐磨材料,从而延长其使用寿命。支撑件不随扶正器旋转,液体流动通道位置固定,能够保持液体流动畅通。现场应用表明,这种扶正器结构简单,安装方便,能对抽油杆起到良好的扶正作用,可有效防止杆管偏磨。     

抽油杆扶正器结构的改进及应用

介绍了几种防偏磨配套的抽油杆扶正器 ,包括钢质滚轮式防偏磨扶正器、钢质滚珠式防偏磨扶正器、分瓣尼龙扶正器、短节式尼龙扶正器以及抽油杆固化扶正器。分别指出各种扶正器的特点及存在的问题 ,最后总结出现场应用抽油杆扶正器的 4条原则。在充分利用 4条原则及科学治理下 ,濮城油田的油井偏磨得到了有效治理 ,躺井比例在逐年下降 ,检泵周期由原来的31 7d延长到 4 1 3d ,效果非常明显     

固体润滑技术在抽油杆扶正器上的应用

近年来,随着社会进步,对环境保护,资源利用等提出了更高的要求,受此限制,在钻井时,往往不具备钻直井的条件,因此大斜度井越来越多;同时为了更好地勘探、开发油气资源,水平井数量也逐年增加。油井斜度增加造成采油时油管与抽油杆间的磨损加剧,导致油井检泵周期变短,管杆消耗严重,油井开井时率降低。为解决这一问题,一般采用在抽油杆上加装扶正器来缓解偏磨问题,抽油杆扶正器一般使用塑料、尼龙、金属等不同材质,工作时利用自身的磨损代替抽油杆和油管之间的磨损,以提高油管和抽油杆的使用寿命。但在应用过程中,选用塑料。尼龙等软材质时,扶正器的耐磨性差,在较短时间内即损坏,丧失了对杆管的保护作用：如果采用高硬度金属材质,则会对油管造成损伤,缩短油井检泵周期。     

濮城油田井下管杆偏磨腐蚀因素分析及防治对策

文章分析了濮城油田抽油井井下油管与抽油杆偏磨的原因，指出井斜、抽油杆弯曲造成偏磨，综合含水上升使偏磨腐蚀更加明显，而介质的强腐蚀性加剧了偏磨腐蚀；针对性地实施了旋转悬绳器、旋转井口、油管旋转扶正器、抽油杆扶正器等防偏磨配套技术，并在现场得到大量应用，取得了明显的治理效果，有效地延长了抽油井的检泵周期。达到了控本增效的目的。     

三维井眼抽油杆扶正器间距配置计算方法

在抽油杆上加装扶正器可以减少杆管偏磨的影响,但扶正器的间距配置一直没有一个很好的设计方法,大多数油井都是凭经验进行安装,缺少理论支撑。从实际井眼参数出发,综合考虑抽油杆在三维空间中的受力弯曲情况,详细分析了抽油杆柱的轴向载荷和横向载荷,并且以抽油杆的横向变形量等于油管与抽油杆之间的环空间隙为扶正器配置的基本原则,进行扶正器间距配置的求解,以此理论为基础,考虑相关算法公式在计算机中的具体实现,编制了相应的计算机程序。通过软件实例计算,证明该计算方法可行,可以在油田进行试验性应用。     

斜井抽油杆扶正器安放间距三维计算

在斜井抽油杆上合理布置扶正器可减缓抽油杆与油管的相互磨损，延长油井免修期，降低生产成本。采用力学分析的方法，结合井眼轨迹数据，由下到上逐跨计算了抽油杆柱的扶正器间距和轴向力。假定抽油杆柱上只有扶正器处与油管接触，通过反复试算确定了两相邻扶正器之间的合适间距、上扶正器处的轴向力和侧向力。研究结果表明，相邻两扶正器的间距取决于上述轴向力、侧向力、井眼几何尺寸、杆抗弯刚度和杆与管间隙的大小。抽油杆柱最下端作用力的大小取决于液体压强、柱塞重量、摩擦力、液体阻力和惯性。而侧向力的大小取决于井眼见何尺寸、轴向力和抽油杆重量。计算实例及现场应用均表明三维计算方法是可行的。     

应用井筒三维可视化技术设计油井扶正器安装位置

目前油田矿场主要根据井斜角来确定防偏磨扶正器下入位置,实际上方位角变化也能导致偏磨,抽油杆杆柱在运动过程中直井段和稳斜段也会产生偏磨。鉴于此,应用三维可视化技术并结合杆柱运动力学模型,虚拟油井杆管偏磨点,以此为基础设计扶正器下入位置和数量,为油井扶正器设计提供了有效的工具。     

欢西油田杆管防偏磨优化模拟计算

杆管偏磨不仅影响油井产量,而且缩短了检泵周期。为此,在偏磨机理分析和井眼轨迹描述方法的基础上,建立了抽油杆柱力学分析模型,并用Visual Basic6.0开发出设计和分析软件。软件包括井眼轨迹数值模拟及图形仿真演示模块和抽油杆扶正器配置优化设计模块,可求得扶正器合理的配置间距。利用该软件对150-18-10定向井进行计算,模拟计算出该定向井的井眼轨迹,给出了扶正器的配置数量和间距。     

基于 Algor 有限元软件的杆管偏磨研究

运用Algor有限元软件对抽油杆柱和油管进行实体建模和网格划分,以抽油杆柱力学规律和运动模型为基础,建立了抽油杆柱仿真运动模型,以抽油机悬点运动规律、抽油杆柱下端（泵柱塞）受力和杆柱沿程重力分布为约束条件,计算分析了在一个抽汲周期内不同时刻抽油杆柱沿程径向位移分布规律、最大径向位移和中性点分布特征,对比分析了扶正器安装前后抽油杆柱径向位移的变化,为防偏磨扶正器安装设计提供理论依据;以油井的现场偏磨情况与理论仿真结果进行对比分析,验证了仿真结果的正确性。     

抽油杆防腐扶正器的研制与应用

通过对50口典型抽油井腐蚀和偏磨原因的分析,提出了采取牺牲阳极保护法防止腐蚀和采用带螺旋槽的尼龙扶正器防止偏磨的方案。研制的抽油杆防腐扶正器由短节、尼龙扶正器、Mg-Al合金阳极和接箍组成。WC2-27井和WC120井应用这种扶正器的现场试验表明,前者的检泵周期由原平均47d延长到132d,后者由原平均82d延长到190d,有效地解决了抽油井的腐蚀和偏磨问题。     

斜井有杆泵采油杆管防偏磨自润滑工艺管柱技术

针对斜井有杆泵采油系统杆管偏磨问题提出了采用封隔器、分离器、抽油杆脱接器、泄油器、抽油杆扶正器、润滑剂共同组成的自润滑工艺管柱。现场应用表明:能够有效地防止斜井、直井及其他复杂结构井在采用有杆泵采油时的杆管偏磨问题,大大延长了油井的检泵周期,同时也能有效地解决油井中砂、蜡、水对抽油杆偏磨的影响,充分保护抽油杆和油管,增加抽油杆和油管的使用寿命,为用户带来显著的经济效益。     

斜直井抽油杆扶正器安放间距的计算

本文讨论了斜直井中抽油杆柱任意一点最小轴向力的计算方法,建立了计算相邻扶正器间抽油杆变形的力学模型,并以抽油杆与油管的间隙作为抽油杆最大允许挠度,假设相邻扶正器间抽油杆柱变形曲线为抛物线,进而求出了扶正器处抽油杆的最大允许转角。最后建立了从泵端沿抽油杆柱向上扶正器间距的计算方法。     

抽油杆的合理使用

在尕斯中南采油区，油井的生产过程中，由于抽油杆柱断脱、防脱器断脱、扶正器断脱、井卡造成油井检泵占检泵井总数的50％；我厂的抽油杆存在老化的问题，所以，如何合理使用旧抽油杆应该成为检泵设计中的一项重要内容。本文主要针对44mm和57mm的抽油泵提出了解决断脱的方法。     

抽油杆尼龙扶正器的研制与应用

分析了油管和抽油杆产生偏磨的原因，指出防止油管和抽油杆偏磨的有效措施是采用抽油杆扶正器。针对现有扶正器存在的问题，研制了具有扶正和刮蜡功能的新型抽油杆尼龙扶正器。新型扶正器分活动式和热固式两种。前者是由形状相同、内壁带凸校的两部分扣在一起，靠锁齿锁紧固定在抽油杆杆体上，而后者是将扶正器注塑在抽油杆杯体上。介绍了两种新型扶正器的规格和主要技术指标。热固式尼龙扶正器的现场使用情况表明，抽油杆断脱率大大降低，油管断裂、穿孔事故减少，检泵周期延长。     

螺杆泵井抽油杆/泵优选及分析系统

开发了地面驱动螺杆泵油井抽油杆系统分析与最优设计系统；建立了螺杆泵、杆柱直径及扶正器间距的优化设计模型。在优选螺杆泵的过程中，可从现有的泵型库中选出最优的一种，并确定油井的优化产液量、合理的下泵深度及螺杆转速。在对抽油杆进行优化过程中，又分为2个层次，分别以扶正器数目最少和杆件综合强度(静强度和疲劳强度)最大为目标，对系统进行优化设计。利用动态优化的思想进行求解。完成了系统优化设计程序，并已应用于实际设计计算中。     

一种基于动压润滑结构的自旋转扶正器设计

针对油田杆管偏磨日益严重的问题,研究了上下行程抽油杆柱受力特点,设计出一种新型的防偏磨扶正器。该扶正器主要由扶正器轴、扶正套、接箍、弹簧垫圈和定位块组成,依靠动压润滑效应与扶正套的自旋转,将杆管间的干摩擦、边界摩擦变为边界摩擦、液体摩擦,将杆管间的单边磨损变为均匀磨损,综合提高抽油杆管的工作寿命。对该扶正器在自主设计的抽油系统中进行了性能测试,结果表明,当抽油机电机转速达到75 r/min时动压润滑油膜形成,杆管偏磨现象明显改善。该技术可增加抽油杆管使用寿命、提高油井免修周期,为油田防偏磨提供技术支撑。     

斜井中的杆管偏磨预防工具研制与应用

镇泾油田属于低孔、低渗油藏,储层供液能力差,并且受到地貌的影响,以定向井开发为主。在生产过程中,由于杆管偏磨造成的抽油杆断和油管破漏频繁发生,严重影响了油井的正常生产,也极大地增加了作业费用和材料成本。通过研制并应用抽油杆缓冲补偿器和磁力支撑扶正器,使井下的摩擦损耗大幅度降低,延长油井免修期。