有杆泵抽油杆柱偏磨原因分析及对策

有杆泵抽油杆柱偏磨是造成抽油杆柱和油管柱失效的最主要因素,针对有杆泵抽油杆柱面临的偏磨问题,从抽油杆柱、油管、井身结构等因素出发,开展抽油杆柱偏磨原因分析。得出井身结构、封隔器坐封力、生产参数、油管弯曲和抽油杆柱弯曲是造成有杆泵采油井抽油杆柱偏磨的主要原因。在此基础上提出了防偏磨杆柱设计方法,并提出了抽油杆柱扶正器配置方法,通过优化抽油杆柱组合、合理配置扶正器等措施来防止或减少抽油杆柱偏磨,有效保障了有杆抽油系统的安全高效运行。     

常见抽油杆断脱分析及其优化措施

结合X队历年来的作业情况,分析抽油杆断脱的原因及优化措施。抽油杆断脱是杆柱下行程时遇到的阻力达到一定值后,抽油杆柱产生弯曲偏磨造成的。通过采取调整杆组合、善于运用扶正器及清防蜡技术管理等措施,可减少杆管偏磨,降低柱断比例,提高泵效,延长检泵周期,保证油井正常生产。     

抽油杆力学模型有限元分析方法及应用

有杆抽油系统中,抽油杆是传递地面能量的重要元件。为防止抽油杆管发生偏磨,抽油杆上一般安装有扶正器。为准确计算装有扶正器的抽油杆柱的受力与形变,本文考虑抽油杆几何非线性的影响,建立了考虑扶正器影响的抽油杆柱力学有限元分析模型,给出了求解方法,最后将该方法通过软件用于抽油杆及扶正器的设计。现场检泵的结果证明了本方法的准确性。     

螺杆泵采油井抽油杆柱设计研究

根据螺杆泵采油井井下杆柱的受力特点,以抽油杆柱任意位置受到的轴向力和扭矩分析为基础,建立了抽油杆柱力学分析模型,给出了各具体载荷和扭矩的计算方法.根据第四强度理论,对抽油杆柱进行了强度校核,在此基础上,提出了螺杆泵采油井抽油杆柱设计方法和设计步骤.     

定向井有杆泵采油抽油杆柱设计研究

针对定向井有杆泵抽油杆柱在抽汲作业过程中面临的问题,开展了抽油杆柱设计研究,根据井底流压、沉没压力以及下泵深度间的关系式得出了下泵深度计算式;采用等使用系数设计法建立了定向井抽油杆柱设计方法;针对定向井抽油杆柱下冲程下行困难,开展了加重杆设计研究。为定向井抽油系统的安全高效运行提供了前提条件。     

抽油杆断裂原因分析

根据采油工程原理与设计中悬点载荷及杆柱应力计算分析,结合对现场断杆井位置及断口的统计,对滨南油田抽油机井抽油杆断裂原因进行了分析,抽油杆断裂的主要原因是非对称循环应力作用产生的疲劳损坏。油井见聚、含水上升、工作参数变大等因素,都将导致抽油机井悬点载荷差增加,引起抽油杆的疲劳损坏。通过合理优化管柱结构、应用高强度抽油杆或组合抽油杆等措施可有效减缓抽油杆断裂的发生。     

突变理论分析抽油杆稳定性

有杆抽油系统中,抽油杆是传递地面能量的重要元件。当细长的抽油杆受到的轴向外力远未达到其发生强度失效时的数值,也可能会突然失稳变形。当失稳变形程度较大时,将发生抽油杆管之间的接触,导致抽油杆管偏磨。本文从材料力学理论出发,结合能量守恒原理给出了抽油杆柱失稳变形总能量表达式及其转化形式。使用推导出的失稳变形总能量表达式,根据突变理论对常见规格抽油杆柱的稳定区域进行了分析,得到了忽略剪切变形时抽油杆发生屈曲的轴向压力条件,为判断抽油干是否发生屈曲提供了新的依据。     

我国碳纤维复合材料连续抽油杆的研制及应用

1999年我国开始研制碳纤维复合材料连续抽油杆(简称碳纤维抽油杆)，现有四个制造厂研制成功碳纤维抽油杆、配套设备和碳纤维抽油杆一钢抽油杆混合抽油杆柱设计软件，研制成功的碳纤维抽油杆具有较高的抗疲劳强度，最高许用工作温度达150℃，产品质量符合SY／T6585—2003(碳纤维复合材料连续抽油杆》的要求。目前我国正常使用碳纤维抽油杆的抽油井有46口，矿场应用结果表明，节电和增产效果明显。碳纤维抽油杆具有密度小、抗疲劳性能好、耐腐蚀和连续长度长的优点，尤适用于深井、超深井、抽油机超载井和腐蚀井的原油开采，是一种有发展前途的特种抽油杆。     

井口回压对抽油杆柱中和点的影响

根据分析抽油杆柱中和点的计算公式得出,抽油杆柱的中和点与应力变化密切相关,而准确确定抽油杆柱中和点的位置在采油工程中是至关重要的。扶正器间隔和个数的计算及加重干长度的计算都离不开准确计算抽油杆柱的中和点位置。井口回压作为一种反作用力加载在抽油泵柱塞上,在某种程度上影响着抽油杆柱中和点的位置。文章通过胡克定律及受力数学模型计算公式分析了井口回压对抽油杆柱中和点的影响。     

碳纤维连续抽油杆失效分析及对策

针对胜利油田碳纤维连续抽油杆近几年出现的失效现象进行了分析,分析表明碳纤维连续抽油杆失效主要表现为断杆和脱扣两种,其中碳纤维连续抽油杆本体的断丝和劈裂是最常见的失效形式。影响碳纤维连续抽油杆失效的主要因素包括材料质量、制造工艺、承受载荷、井况、作业施工、运输和储存等几个方面。为防止碳纤维连续抽油杆的早期失效,应严把产品进货质量关;正确选择油井;按应力范围图进行杆柱设计;按要求作业施工;完善生产管理措施。此外,建议进一步发展和完善碳纤维连续抽油杆柱采油的井下泵工况诊断与分析技术,确保抽油设备高效可靠地运行。     

基于力学的抽油杆断裂分析

抽油杆是将抽油机的动力和运动传递给抽油泵进行抽汲的部件。由于抽油杆断脱现象频繁出现,不仅给生产带来很多不便,又增加了生产成本。断脱的原因却很复杂,其中,严重的抽油杆偏磨为主要原因,为了更好地分析断裂,对单级抽油杆的受力情况进行分析。     

低渗透油田机杆泵设备优选

针对低渗透油田机杆泵设备选型过大等问题,研究低渗透油田机杆泵设备优选理论。采用迭代方式,根据油井流入动态曲线和油田定产要求,首先初选抽油机、设计抽油杆、选择抽油泵的型号以及选择冲程、冲次等参数,再从井底到抽油机反向计算受力情况,以校核抽油机型号、冲程、冲次参数是否合理,以此反复循环,实现抽油机、抽油杆、抽油泵的最佳匹配。对延长油田唐114井区3口油井现场试验表明：在不影响平均日产量的前提下,3口井的平均节电率达到44.5%。     

高强度抽油杆在七棵树油田水平井中的应用

七棵树油田水平井的应用,加大了抽油杆的载荷,对抽油杆抗拉强度、收缩率、伸长率等提出了更高的要求。笔者为有效适应水平井举升工艺,优化了组合结构,降低了最大载荷,提高了抽油杆的抗拉强度,延长了抽油杆的使用寿命,为水平井在七棵树油田的高效开发,提供了保证。优化后的杆柱结构在现场使用中获得了较好的效果,具有较高的推广价值。     

抽油杆断脱原因分析及防治对策

抽油杆断脱事故是造成抽油机井检泵的主要原因,严重影响抽油机井的正常生产;通过对抽油杆断、脱的原因进行详尽的分析,并提出防治抽油杆断脱的主要对策以及在日常生产中应注意的问题。     

稠油区块掺水降粘工艺的研究与应用

分析了电加热降粘、空心杆掺水和井口加降粘剂井筒降粘技术,空心杆掺水降粘技术可有效避免电加热降粘技术高耗电和化学降粘技术的有机氯问题发生,但生产管理不便问题成为此技术发展推广的障碍。本文提出了管中管密闭掺水井筒降粘技术,并优化设计了双空心抽油杆及下部杆柱组合结构,从而可保证杆柱的载荷强度,并根据井筒结构要求,进行了油井的注采一体化抽油泵的管柱设计,既保证了稠油井的正常生产,又节约了生产成本,提高了生产效益,可实现稠油区块的高效开采。     

高含水期抽油杆管偏磨机理分析

从实际的抽油机井生产出发，全面分析了抽油杆管偏磨产生的机理了，研究了综合治理措施，提出的主要方法有：确定合理的生产参数；确定油井生产的沉没度；下入地、扶正器以及选取合理的抽油泵间隙类型等，同时要控制含水率的上升，加强日常生产的管理水平等。     

钻铣式螺旋外钩的研制与应用

随着油田开发的进行,采油井管杆疲劳及腐蚀情况日益严重,加上目前大斜度开发井的出现,造成了管杆偏磨,油管和抽油杆落井事故频繁发生。落井后的油管和抽油杆在重力加速度的作用下造成弯曲,给井下作业带来很大困难,稍有不慎就会导致抽油杆鱼顶弯曲成团。大大增加了修井打捞工作的难度,严重影响了油田的原油生产。提高弯曲成团抽油杆打捞成功率成为解决问题的关键,这就要求具有完善的打捞工艺、配套的打捞工具和合理的打捞方法。因此针对打捞弯曲成团抽油秆而研制成功的钻铣式螺旋外钩,在现场打捞施工中取得了较好的效果。     

电镀钨合金抽油杆耐硫化氢腐蚀研究

采用直流电镀法,在30CrMo抽油杆表面分别制备了单层Fe–Ni–W、Ni–W–P、Ni–W和双层Fe–Ni/Ni–W–P合金。室温下,将上述镀覆了钨合金的抽油杆浸泡在饱和H2S水溶液中30d,采用失重法、扫描电镜、X射线衍射等方法对其耐腐蚀进行了分析。结合阳极极化曲线测量,探讨了双层Fe–Ni/Ni–W–P镀层的耐蚀机理。实验结果表明:钨合金镀层使抽油杆的耐腐蚀性得到了显著提高,从而可延长其使用寿命。双层Fe–Ni/Ni–W–P合金镀层的耐蚀性最好,Fe–Ni层与Ni–W–P层之间的电势差达到了150mV,起到很好的保护作用。     

斜井有杆泵举升工艺研究

斜直井、定向井、水平井统称为斜井,随着石油工业的发展,斜井在油田开发中的作用越来越重要,目前辽河油田仅水平井就以每年近200口的速度增长,采油实践表明有杆泵采油仍然是斜井最主要、最经济的采油方式之一,如何合理的确定斜井下泵深度以及有效的解决斜井偏磨问题是决定有杆抽油效率的关键因素,本文通过对斜井有杆泵举升深度影响因素及杆柱偏磨防治分析,提出确定斜井有杆泵举升深度及防治杆柱偏磨的合理方法,为斜井有杆泵举升设计提供参考依据。     

碳纤维/环氧树脂复合材料连续抽油杆的研制

介绍了碳纤维／环氧树脂连续抽油杆的生产方法。以碳纤维和玻璃纤维带为增强材料，以E－51、METHPA和DMP－30组成的树脂体系为基体树脂，以HBT－8为内脱模剂，采用拉挤成型工艺，研制了碳纤维／环氧树脂复合材料连续抽油杆。研究表明，纤维排布、原料配比、固化湿度和牵引速度是生产工艺的关键控制因素。下井实验表明，与常规钢制抽油杆相比，碳纤维／环氧树脂连续抽油杆可节电1／3以上，产油量为前者的1．3倍以上，经济效益显著，且耐磨，耐腐独性好，使用寿命长，运输、安装方便。