抽油机井抽油杆柱旋转工艺技术初探

抽油机井抽油杆桩井下旋转工艺技术是为解决抽油杆柱偏磨，延长抽油杆使用寿命而研制的。抽油杆防脱器与抽油杆旋转器配合使用就可达到使抽油杆柱旋轩，所使用的井下工具简单，无须改变地面和井下设备，其原理可靠，理论依据充分，适用于具有明显中性点的油井，对每口油井都要有针对性地进行设计，计算才能达到比较理想的效果。     

抽油杆柱防偏磨器的研究

为解决抽油机井杆管偏磨问题，研制了一种抽油杆枉防偏磨器，介绍了其结构和工作原理，建立了防偏磨器下部抽油杆柱运动的数学模型，提出了适合于不同抽油机井的抽油杆柱防偏磨器的设计方法。现场应用证明，此装置可有效地降低抽油杆柱动载荷，消除由于杆柱弯曲而产生的杆柱偏磨和脱螺纹现象，显著提高杆柱的断脱周期，降低抽油机的悬点载荷，不增加有杆抽油系统的冲程损失，提高油田的整体经济效益。     

渤南油田抽油井偏磨腐蚀机理分析及防治对策

根据渤南油田抽油机井的井况和工况，在分析导致杆、管断脱、漏失的多种因素的同时．重点对偏磨腐蚀的机理进行了研究，并提出了加缓蚀剂防腐、采用抽油杆扶正器防偏磨、采用连续抽油杆技术、对结蜡严重的油井进行综合治理等相应的具体对策，从而防止抽油机井杆、管因偏磨腐蚀造成断、脱，达到延长抽油机井检泵周期的目的。     

抽油杆防失稳技术

抽油杆的失稳弯曲是造成抽油机井杆管偏磨与断脱的直接原因之一,防止抽油杆失稳弯曲是解决抽油机井杆管偏磨的有效途径。针对抽油杆失稳弯曲,研究了抽油杆底部集中加重技术及抽油杆缓冲补偿技术。前者是在抽油杆底部采用防偏磨加重抽油杆降低中和点的位置以解决抽油杆失稳问题,后者则是采用抽油杆防失稳补偿器解决振动载荷造成的杆管失稳弯曲及杆管偏磨问题。现场应用表明,该技术防偏磨效果较好,杆管偏磨井的检泵周期明显延长。     

抽油机偏磨井防偏磨综合技术

根据抽油机井出现管杆偏磨的原因和机理，制定出减缓偏磨的综合防治措施和方法：即采用弹性抽油杆抗磨扶正器及多功能自由式抽油杆扶正器对杆柱进行有效的扶正，减少杆柱受压；采用抽油杆旋转装置，使杆柱均匀磨损，延长杆柱寿命；采用油管锚定技术及安装油管旋转装置，防止管柱弯曲，减少油管磨损；采用合理的防偏磨抽油泵及合理工作制度等措施进一步提高防偏磨能力。现场应用证明，制定的综合防偏磨措施能有效减轻油井偏磨。     

抽油机井增抽提液技术研究与应用

由于抽油机井受井下砂、蜡以及泵挂深度等因素的影响,造成泵漏失严重,冲程损失大.因而泵效低.据统计沈三区有1/4-1/3抽油机井泵效低于30%,其中不含供液不足井,而且检泵周期短,最短2个月左右.为了充分挖掘这部分油井的生产潜力,延长油井检泵周期,引进抽油机井增抽扶正器来解决上述问题.现场共实施8口井,平均单井日增液12 t/d,日增油1.3t/d,泵效平均提高23.6%.油井增抽扶正器既有对抽油杆柱的扶正作用,又能起到增产和提高泵效的作用.它适用于潜力油井提液增产,应用于泵漏失严重的油井可延长其检泵周期.     

预防断卡脱倒井配套技术研究与应用

2001年8月锦150井试采中生界水层,取得了较好的效果,并陆续部署了部分油井,但是,区块自投入开发以来,断卡脱倒井现象经常发生.针对这一问题,提出了用机采系统优化设计软件进行设计,并配合使用防偏磨接箍、铁屑收集器、自动旋转抽油杆防偏磨装置等防偏磨工具,达到了减少区块油井断卡脱倒井数的目的,从而延长油井检泵周期,增加油井的有效生产时间,改善区块的开发效果.从预防断卡脱情况来看,机采系统优化设计软件为减少断卡脱提供有力的保障,而各种防偏磨工具的配合使用效果更好.     

抽油杆助抽扶正器研制

为防止抽油杆管偏磨,提高泵效,延长井下抽油系统的使用寿命及检泵周期,研制了一种抽油杆助抽扶正器。将多个抽油杆助抽扶正器连接在抽油杆柱中,每一个抽油杆助抽扶正器相当于装在抽油杆上的可以开合的柱塞。下冲程时自动打开,上下畅通,只起扶正、防偏磨作用;上冲程时自动闭合,形成多个在油管中的大直径柱塞,随抽油杆一起上升,分担了作用在抽油泵柱塞上的压差,从而减少了柱塞与泵筒之间的漏失与磨损,可提高井下设备的寿命,延长检泵周期。     

井下抽油杆旋转技术

通过对聚驱开采形势的分析,找出目前对聚驱采出抽油机井造成作业维护困难、杆管偏磨问题严重、检泵周期短的根本原因,提出了井下抽油杆旋转技术,详细介绍了该技术的原理,并对该技术的应用效果进行了客观的评价,对延长聚驱抽油机井检泵周期、提高聚驱机采井管理水平有很好的指导意义.     

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。     

抽油杆柔性减磨器的研制与应用

冀东油田近年来采用多种防偏磨技术并取得一定效果,但大斜度抽油泵井的检泵周期短、作业和材料更换成本增加的问题仍然很严重。通过建立抽油杆杆柱的力学模型进行受力分析研究,用柔性抽油杆取代常规抽油杆可减小杆柱所承受的摩擦力,进而研制了抽油杆柔性减磨器,该工具的上下2部分可以做小角度的相对转动。通过在抽油杆杆柱上加入抽油杆柔性减磨器,使杆柱在运动过程中与油管管柱轴线方向保持一致,减轻了杆管蹩劲现象,减小了抽油杆所受到的摩擦力。现场应用结果表明,该技术应用300 d,偏磨损坏的油管和抽油杆的长度由原先的各200 m分别减少到0.15 m、0 m,大幅度减少抽油机井杆管偏磨及因偏磨导致的检泵作业次数及作业和材料更换费用。     

摩擦焊在钢制实心抽油杆修复中的应用

通过对焊接工艺及焊后热处理工艺优化，采用摩擦焊接技术对报废抽油杆中仍有使用寿命的杆头与杆体进行了拼接，获得了性能达标的抽油杆。从而提高了旧杆的修复率．降低了采油成本。该技术可在抽油杆修复及相关行业进行推广应用。     

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。     

有杆泵携砂采油井筒配套技术

针对采油井大范围出砂, 砂埋油层, 砂堵井筒, 频繁冲砂检泵致使有效采油时间缩短,油层污染加速, 常规采油工艺和“三抽”设备不能满足采油井在复杂地质条件下的生产需要等问题, 研发了有杆泵携砂采油井筒配套技术。该技术以提高系统采油时效为目标, 在井筒内配置双柱塞抽油泵, 液力冲砂器和管柱沉砂器等机具, 通过与抽油机和抽油杆等杆管附件进行合理匹配,集冲搅砂和携砂为一体, 提高采油井有效生产时间, 达到增油和降低系统总体生产成本的目的。系统性能型式试验和工业生产试验说明, 该井筒配套技术通过在泵上实现存、携砂, 泵下冲搅砂等有效措施, 能使油井延长正常采油时间, 降低检泵作业次数, 减少油层污染并提高采油时效。     

电热杆在稠油举升工艺中的应用

螺杆泵采油工艺下泵深度有一定限制,而电热杆采油工艺适应范围广,泵挂下深不受限制,且能连续加热,为此,进行了电热杆采油工艺研究。根据电热采油工艺原理和技术指标,从选井、选择加热深度、选择加热功率、选择工作制度几个方面进行了电热杆采油工艺设计,在研究过程中主要应用了螺杆泵、管外电缆、变频加热器、电磁加热器及电热杆等工艺。现场试验表明,该工艺解决了稠油在井筒内流动困难的问题,加热效率高,使用寿命相对较长,能耗相对较低,是值得推荐与推广的稠油举升工艺之一,同时在应用中也发现该工艺还存在三相电不平衡及能耗高等问题需要改进与提高。     

镦锻式螺杆泵防脱空心抽油杆的研制与应用

目前，我国螺杆泵采油系统大部分采用普通实心抽油杆或摩擦焊接式空心抽油杆来传递动力。由于扭转强度和刚度以及防脱扣性能达不到使用要求，这两种抽油杆在现场使用中经常发生断脱事故，影响了螺杆泵采油系统的推广应用。镦锻式螺杆防泵脱空心轴油杆的两端都有牙体和叉口，空心抽油杆接头靠互相插入的牙体传递扭矩，有效地解决了抽油杆接头脱扣的问题。经室内试验和现场试验表明，这种空心抽油杆具有良好的综合力学性能和防断脱性能，能够满足螺杆泵采油的要求。     

机采井增抽提效技术

泵效的高低是反应抽油设备利用效率和管理水平的重要指标.提出了一种新的机采井提高泵效和产能的增产增效技术,该技术效果显著、成本低廉、施工简易,从抽油杆柱上入手,以多级增抽器为主,从根本上提高泵效.介绍了如何从降低冲程损失、减少漏失和降低摩阻等方面综合提高泵效,分析了影响泵效的原因及敏感因素、增效技术原理、提高泵效的措施和应用.从理论和现场应用两方面论证了该技术的可行性和有效性.     

利用低摩阻柱塞抽油泵提高泵效及防偏磨技术的应用

大庆油田杆管偏磨井数逐年增多,严重影响了聚合物驱采油效果和规模应用。对杆柱屈曲的原因、规律和偏磨状态以及偏磨机理进行了分析,研制并应用聚合物驱低摩阻柱塞泵解决了摩阻小、漏失量也小的难题。实施了防偏磨配套技术,研制了3种杆串在线测试仪,解决了杆管偏磨的问题,延长了杆管工作寿命,提高了泵效。     

套管内弯曲变形油杆打捞工具的应用

在套管内打捞多鱼头弯曲变形抽油杆。难度大且不易成功。文章介绍的套管内弯曲变形油杆打捞工具和方法，有效地解决了套管内弯曲变形的油杆打捞难题，为井下作业增添了一项新的打捞工具和工艺技术。     

18年来我国抽油杆的科技进步与研制成果

18年来我国抽油杆制造厂由2家发展到27家,年生产能力由200万m提高到2693万m,品种由1种发展到12种;有16家普通抽油杆制造厂获得生产许可证,18家制造厂通过ISO9002或ISO9001认证,5家制造厂获得API会标使用权;抽油杆的质量和数量满足了国内油田原油开采的需要,还出口到11个国家;全国已形成由抽油杆制造厂、油田和19个研究单位组成的高水平抽油杆研制队伍,取得了39项科研成果。为了进一步提高我国抽油杆的研制水平,建议把主要力量放在稳定和提高常规抽油杆的生产技术水平上,研制抽油杆锻造机械手、杆头不旋转加工自动线和接箍加工自动线;加大推广应用空心抽油杆、电加热抽油杆、超高强度抽油杆、非调质钢抽油杆、玻璃钢抽油杆、防腐抽油杆和柔性抽油杆的力度;研制超高强度空心抽油杆、摩擦焊接抽油杆、连续抽油杆、螺杆泵专用空心抽油杆和新型超高强度强韧性抽油杆。