抽油杆扶正器的应用及分析

为减缓油管、抽油杆之间的磨损，采用了抽油杆扶正器技术。通过对几种扶正器优缺点的分析，认为热固式尼龙扶正器耐磨、不易脱落、且价格低；同时，推导出了直井和斜井中扶正器间距的确定公式，经作业调查，肯定了两种扶正器间距的计算方法，解决了偏磨问题。     

抽油杆扶正器的改进与应用

阐述了江苏油田试采二厂目前使用的固定式尼龙抽油杆扶正器的现状和技术特点，对其存在的问题和原因进行了分析，并提出了工艺改进：将扶正体与油管的线接触改为面接触，减缓磨损速度；利用螺旋槽换向，达到均匀磨损；增加扶正体的强度；扶正件能更换使用，节约成本。现场应用表明，改善了油井的偏磨情况，延长了检泵周期，取得了较好的经济效益。     

抽油杆防偏磨多角度可调式扶正器研制

在分析研究抽油杆扶正器井下工作原理和多种扶正器应用优势的基础上,研制了一种抽油杆防偏磨多角度可调式扶正器。介绍了该扶正器的总体结构、主要部件,并进行了强度校核。该扶正器设计合理,安全可靠,使用方便。     

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     

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。     

抽油杆助抽扶正器

抽油杆助抽扶正器是一种新型井下采油辅助工具 ,它位于抽油泵上部 ,安装在抽油杆与抽油杆接箍间的连接处。下冲程时 ,上活动阀在液流冲击力和油管壁摩擦力的作用下沿轴杆上移 ,打开液流通道 ;上冲程时 ,上活动阀在油压和油管壁摩擦力的作用下沿轴杆下移 ,压紧下固定阀相互密封对方液流通道 ,同时随抽油杆柱提升上部液柱 ,分担部分抽油泵承受的液柱载荷。现场试验 2 7口井 ,有效率 77 8% ,平均泵效提高 4 5 %。应用结果证明 ,这种助抽扶正器能提高泵效 ,可起扶正抽油杆柱并防偏磨的作用 ,在油田提液措施中有一定的推广应用价值。     

磨球式抽油杆扶正器

1．前言 据统计，1996年至2002年大庆油田采油九厂共发生管杆偏磨394井次，仅2002年偏磨井数就达到126井次，造成的直接经济损失达400万元以上。目前采用的防偏磨措施主要是应用抽油杆扶正器，它是通过扶正器与油管之间的摩擦代替油管与抽油杆之间摩擦来防止管杆偏磨的，在应用过程中存在摩阻增加、偏磨段上移等问题。为此，从提高防偏磨效果的角度出发，研制了磨球式抽油杆扶正器。     

内摩擦副式抽油杆扶正器的研制与应用

常规抽油杆扶正器随着抽油杆运动,造成扶正器与油管内壁摩擦,磨损速度快,搅拌井筒内原油加剧原油乳化,在高造斜、大斜度稠油井其问题更加突出.文章研究了内摩擦副式抽油杆扶正器,其特点是摩擦副摩擦阻力小、扶正套相对油管内壁运动少、磨损慢.在胜利桩139陆上丛式井组应用16口井,检泵周期可延长200 d.     

自润滑自旋转型抽油杆扶正器研制与应用

针对大庆油田螺杆泵现有扶正器存在的摩擦阻力大、寿命短等问题,研制了能够自润滑、自旋转的新型抽油杆扶正器,包括与抽油杆连接的接箍式和安装于杆体上的杆轴式2种结构。特点是利用扶正环内部轴承固体润滑方式来减小扶正摩擦阻力,外部耐磨扶正环相对于油管运动少而降低磨损和磨阻,能够在保证扶正效果的同时降低摩擦阻力,延长系统寿命。     

带锯齿的KZX型自旋式尼龙扶正器

有杆抽油系统中常出现管杆偏磨现象,现有扶正器在现场应用中存在许多问题,大大限制了其应用范围。为此,研制了带锯齿的KZX型自旋式尼龙扶正器。该型扶正器由接箍、并帽、上锯齿环、扶正套、下锯齿环和接头短节组成,其中扶正套的两端为锯齿形结构,在上下冲程中分别与上下锯齿环啮合,并沿锯齿面相对转动,从而实现扶正和自旋,达到均匀磨损的目的。现场68井次的应用表明其性能稳定,未出现油管漏失情况,使用后平均最大电流由61.2A下降到57.7A,最大载荷由65.4kN下降到64.5kN。该型扶正器特别适用于玻璃钢杆和防腐杆等特种抽油杆。     

连续抽油杆导向扶正装置

针对钢质连续抽油杆在部分高矿化度、高含水油井与油管间的偏磨现象突出,而采用普通抽油杆连接抗磨幅防偏磨技术又无法适应连续抽油杆无接箍和螺纹设计的问题,研制出连续抽油杆导向扶正装置。该装置通过上、下接头连接在偏磨井段的油管柱上,使钢质连续抽油杆与导向扶正装置内导向轮接触,将杆管间的滑动摩擦变为抽油杆与导向轮之间的滚动摩擦,避免抽油杆与油管之间直接接触发生相对运动,达到扶正杆柱和延长钢质连续抽油杆使用寿命的目的。160余口井的试验应用情况表明,该装置下井施工成功率100%,平均检泵周期延长180d,悬点载荷减少12.5%,经济效益和社会效益显著。     

空心抽油杆采油系统扶正器安放间距计算

文章通过对无油管采油系统工作时受力分析,采用变形能原理,推导出空心抽油杆扶正器的安放间距.现场应用表明,该方法可有效防止空心抽油杆与油管的偏磨,降低对套管的损伤,为国内从事该技术应用的同行提供一种新的方法.     

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。     

自旋式刮蜡抽油杆扶正器的研制与应用

在对江苏油田近几年维护作业中油管和抽油杆的偏磨现状和原因进行分析的基础上，研制成功了具有扶正与刮蜡功能、能防偏磨又可防抽油杆脱扣的新型尼龙抽油杆扶正器。该扶正器推广使用后，降低了因抽油杆偏磨而造成的断裂和脱扣，增加了原油产量，取得了较好的经济效益。     

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。     

往复式抽油杆扶正器摩擦磨损试验装置设计

为了评价扶正器的使用性能,开发了往复式抽油杆扶正器摩擦磨损试验装置,装置主要由动力装置、往复运动机构、扶正器夹紧机构、载荷施加机构等组成。动力装置由电动机摆线针轮减速器通过联轴器、传动轴带动偏心轮旋转,偏心轮通过曲柄销带动连杆做平面运动;装置可更换不同尺寸的半油管和相应内径的半圆支撑环,对不同尺寸扶正器进行摩擦磨损试验。试验结果表明,该装置能较好地模拟油管和抽油杆扶正器之间的偏磨工况,拉杆与箱体之间的动密封采用跟随式波纹管密封,能方便地调节扶正器与油管之间的侧压力,自动补偿扶正器的磨损。     

定向井有杆抽油系统扶正器可视化设置及仿真

合理设置定向井抽油杆柱的扶正器,可有效降低杆柱摩擦,延长检泵周期,提高系统效率和抽油杆寿命。首先解决了测井录入方位角不连续问题,采用三次样条插值对连续化后的井眼数据进行计算机模拟,生成定向井抽油杆柱空间轴线;开发了可视的扶正器设置和系统仿真软件,通过文件读取或键盘与鼠标输入(均匀分布输入、井深数据输入以及鼠标点击输入)等方法设置各类扶正器;采用摩擦力等效原则,运用等效摩擦系数计入扶正器对组合抽油杆柱的影响;经过对等效有杆抽油杆柱系统动态仿真,得到抽油杆柱摩擦力分布和摩擦耗能等特性参数,运用这些数据可以对扶正器设置进行评价并进一步改进设置方案,实现定向井有杆抽油系统扶正器可视化优化设置。     

定向井抽油杆柱横向振动仿真模型及扶正器布点优化

将定向井抽油杆柱在井筒内横向振动的力学模型简化为具有初弯曲的纵横弯曲梁在井筒约束条件下的横向振动模型。在模型中考虑了交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,并提出了弯曲井筒是轴向运动抽油杆柱横向振动的一项主要激励。综合考虑弯曲井筒对轴向往复运动抽油杆柱横向振动的激励以及交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,应用弹性碰撞理论描述井筒对抽油杆柱横向振动的约束,并基于弹性体振动理论建立了具有初弯曲的抽油杆柱在井筒约束条件下横向振动仿真的数学模型。基于定向井抽油杆柱横向振动仿真模型,建立了扶正器布点优化的数学模型。采用龙格库塔法实现了定向井抽油杆柱横向振动的仿真计算;通过循环迭代方法实现了扶正器的布点优化。研究结果表明:(1)仿真结果与油田实际情况相符,验证了模型的适用性;(2)杆管偏磨的危险点为井眼的造斜段与杆柱受压段。井眼造斜段杆管接触力较大,杆柱受压段杆管碰撞剧烈;(3)优化扶正器配置后,杆体、接箍不与油管接触,扶正器的最大杆管接触力均在许用接触应力以内,保证了抽油杆柱的工作寿命。     

定向井抽油杆柱横向振动仿真模型及扶正器布点优化

将定向井抽油杆柱在井筒内横向振动的力学模型简化为具有初弯曲的纵横弯曲梁在井筒约束条件下的横向振动模型。在模型中考虑了交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,并提出了弯曲井筒是轴向运动抽油杆柱横向振动的一项主要激励。综合考虑弯曲井筒对轴向往复运动抽油杆柱横向振动的激励以及交变轴向载荷对抽油杆柱横向振动的激励,应用弹性碰撞理论描述井筒对抽油杆柱横向振动的约束,并基于弹性体振动理论建立了具有初弯曲的抽油杆柱在井筒约束条件下横向振动仿真的数学模型。基于定向井抽油杆柱横向振动仿真模型,建立了扶正器布点优化的数学模型。采用龙格库塔法实现了定向井抽油杆柱横向振动的仿真计算;通过循环迭代方法实现了扶正器的布点优化。研究结果表明：⑥仿真结果与油田实际情况相符,验证了模型的适用性;②杆管偏磨的危险点为井眼的造斜段与杆柱受压段。井眼造斜段杆管接触力较大,杆柱受压段杆管碰撞剧烈;③优化扶正器配置后,杆体、接箍不与油管接触,扶正器的最大杆管接触力均在许用接触应力以内,保证了抽油杆柱的工作寿命。