抽油杆防失稳技术.pdf

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1、石油机械CHINAPETROLEUMMACHINERY2011年第39卷第7期●经验集锦抽油杆防失稳技术于学信吴家松魏亚峰王观华高恒超陈文秋黄伟(胜利油田分公司采油工艺研究院)摘要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。关键词抽油机井

2、偏磨防失稳加重抽油杆补偿器振动。同样，当驴头从上死点开始向下运动时，同0引言样也产生振动。振动载荷增大使抽油杆下部杆柱受压，当弯曲载荷大于杆柱临界载荷时，造成抽油杆油田进入高含水开发期后，抽油机井抽油载荷失稳弯曲，杆管偏磨；同时由于振动的存在，还造不断增加，井液腐蚀及润滑状况不断恶化，杆管偏成一个冲程多次磨损，这也加快了杆管的偏磨。磨与断脱问题越来越突出，造成油井频繁作业及大量管材、杆材的磨损报废，机采效率越来越低，严2抽油杆防失稳技术重制约着油田的正常生产。失稳弯曲是造成抽油井杆管偏磨与断脱的直接原因之一。研究抽油杆防失抽油杆失稳主要是由于抽油杆下行阻力大以及稳技术对解决抽油井杆管偏磨

3、问题，降低抽油成振动载荷的影响，所以要解决抽油杆失稳弯曲，就本，提高机采效率等具有重要意义。要克服抽油杆下行阻力，消除振动的影响。2．1抽油杆集中加重防失稳技术1抽油杆失稳原因分析抽油杆集中加重防失稳技术就是在抽油杆底部采用防偏磨加重抽油杆，以降低中和点的位置。对于杆式抽油井，在上冲程时抽油杆带着柱塞2．1．1集中加重的必要性上行，油管承受柱塞与衬套之间的摩擦力、井液浮抽油杆柱下行时，抽油泵泵筒对柱塞及井液对力、抽油杆与油管之间的摩擦力、液柱与油管之间活塞的阻力阻碍下部抽油杆柱的下行，造成下部抽的摩擦力等方向向上的力⋯，造成下部油管受压，油杆柱失稳弯曲、偏磨。这种情况在定向井中更为当压应

4、力大于油管临界载荷时，油管失稳弯曲，杆严重，井斜使抽油杆柱下行动力减小，摩擦阻力增管接触，造成杆管偏磨；下冲程时，抽油杆承受抽大，造成抽油杆柱缓下问题。油泵柱塞与衬套之间的摩擦力、抽油杆在井液中的在井斜角不超过45。时，采用加重抽油杆可以浮力、井液通过游动阀时阻力、抽油杆与油管之间明显增加抽油杆柱的下行动力。普通加重抽油杆由的摩擦力等下行阻力J，造成下部抽油杆受压，于是在受压状态推动抽油泵活塞下行的，不能有效当压应力大于抽油杆临界载荷时，抽油杆失稳弯地避免加重抽油杆的失稳弯曲、偏磨问题。曲，杆管接触，造成杆管偏磨。2．1．2集中加重抽油杆研制抽油杆在抽油过程中会产生振动J。当悬点为解决上

5、述问题，研制了防偏磨集中加重抽油从下死点开始向上时，液柱载荷逐渐加到柱塞和抽杆。它主要由中心杆、加重外管和防磨滑套等组油杆柱上，随着杆柱的向上运动，抽油杆柱就产生成，外管套装在中心杆外，防磨滑套套装在外管2011年第39卷第7期于学信等：抽油杆防失稳技术外，如图1所示。用使作用在抽油杆柱上的振动载荷快速衰减，抽油杆柱不会失稳，抽油杆与油管之间也不会产生接触压力，防止了抽油杆与油管之问的偏磨。抽油杆防失稳补偿器主要技术参数见表2。表2抽油杆防失稳补偿器主要技术参数图1防偏磨集中加重抽油杆示意图1一中心杆；2一加重外管；3-防磨滑套；4-接箍。将这种抽油杆安装在抽油杆柱的最下端，抽油时，中心

6、杆承受载荷，外管起加重作用，中心杆受拉扶正外管，提高了杆柱的稳定性。同时外管的重力通过上管压下管的方式向下传递，集中加到抽油泵活塞上，使抽油杆柱的中和点下移到抽油泵活塞3应用效果上，改善杆柱受力状况，避免抽油泵活塞下行阻力造成的下部抽油杆柱失稳弯曲、杆管偏磨。2008年油田现场开始采用上述技术，至今已双层结构使加重抽油杆处于拉直状态，可减小在胜利油田滨南采油厂、现河采油厂、东胜公司、加重抽油杆与油管的接触压力及摩擦阻力，增加抽吐哈油田和华北油田应用50余井次，防偏磨效果油杆柱下行动力，防止下部抽油杆柱失稳弯曲、断很理想，防偏磨免修期延长1倍以上，延长了抽油脱、偏磨。防磨滑套可防止加重抽油

7、杆与油管的摩井检泵周期，减少了作业费用及杆管损失费用。擦与磨损。防偏磨集中加重抽油杆主要技术参数见史115—13井原防偏磨免修期55d，应用该技表1。术后，防偏磨免修期380d；胜37一斜188井原防偏表1防偏磨集中加重抽油杆主要技术参数磨免修期88d，应用该技术后，正常生产550d；新疆鄯善的善9—23井原防偏磨免修期55d，应用该技术后，防偏磨免修期240d；温沙304井原防偏磨免修期88d，应用该技术后，防偏磨免修期260d。