抽油机井杆管偏磨原因分析及防治措施
2019-09-10刘一睿
摘要:在石油开采過程中,抽油机井不仅在传统的采油中应用广泛,在现代化采油方式中,抽油机井作为杆泵抽油的关键环节,发挥着重要作用。可以说,从我国开始采油至今,抽油机井在才有中始终占据主要地位。随着我国石油行业的不断发展,石油开采的规模与数量逐渐扩大,抽油机井作为不可缺少的人工举升方式,杆管磨损问题越发常见,影响了石油开采效率。对此,文章探讨了抽油机井杆管出现偏磨的原因,并针对性提出防治措施。
关键词:抽油机井;杆管偏磨;原因;措施
前言:据悉,在某油田开采中,共有抽油机井约3587口,泵平均每一年半检测一次,其中,因杆管偏磨问题开展的检泵作业共51次,占据全部检泵作业的20%,同时,在采油现场落实,在返工井作业中,杆管偏磨问题占据47%。面对高频率的杆管偏磨问题,掌握偏磨出现原因,针对性进行防控作业,能够有效减少检泵次数,延长杆泵检测周期,提高抽油机井的工作效率,提高杆管使用寿命,增强油田开发效率[1]。下文对此展开探讨。
1、抽油机井偏磨的基本情况
在石油开发阶段,抽油机井作为升举设备,在不断升降过程中,抽油杆与油管间的摩擦增大,进而导致杆管磨损问题,严重时,甚至导致杆管断脱、漏失躺井,即为杆管偏磨。无论是国内还是国外的油田开发中,抽油机井的杆管偏磨问题都普遍存在。在油田开采过程,尤其是开采中后期,油田的综合含水量提升,中下泵的深度不断增长,杆管偏磨问题会持续加重,为油田开采带来较大的经济损失[2]。
2、抽油机井杆管偏磨的主要危害
具体来讲,在抽油机井运行中,杆管偏磨问题的危害主要有以下几种:其一,杆管在长期摩擦力作用下,杆管极易出现断脱问题,还可能导致抽油杆磨损。其二,漏油问题。因为,在杆管偏磨过程中,油管、油管丝扣在不断磨损中,会出现松动问题,导致漏油现象。其三,大型事故。在石油开采工作中,一旦抽油杆发生断脱问题,或者存在漏失,应及时停止开采,及时修复杆管,否则,极易导致大型事故,增大石油开采行业的损失。
3、抽油机井杆管偏磨原因分析
3.1、腐蚀因素
在开采油田的中后期,原油内的含水量逐渐增长,开采过程中,大量水分随着原油进入抽油机,原油密度降低,杆管之间的摩擦力增大,随着水分的不断增多,逐渐形成水包油的现象,杆管长期与水喝空气接触,增大了腐蚀速度。同时,原油润滑效果降低,杆管间的摩擦无法舒缓,增大了偏磨现象。同时,在石油开采中,底层水含量不断变化,而地层水矿化度随之增高,诸多酸性物质含量增长,增大了杆管腐蚀问题[3]。并且,长时间腐蚀下,杆管表面光滑度下降,增大了偏磨问题。
3.2、机械因素
在抽油机井运行中,钻井深度越大,钻头和钻井之间的同心度越远,油井杆管之间产生偏磨现象越发容易。并且,在钻井深入到采油井的内部后,极易出现弯曲现象,然而,抽油机井却依然保持垂直作业,抽油管与抽油机井之间的偏差,在长期循环运动下,增大了杆管磨损现象。采油机井作为人工举升设备,在机井工作中,抽油杆需要反复进行上下作业,在上下运动中,产生摩擦力,增大了杆管磨损问题。实际上,在杆管上冲过程中,机井产生的摩擦力影响并不大;而在下沉过程中,抽油机井受到活塞、管柱等影响,抽油机井的杆管运动受到阻碍,增大了杆管磨损问题。工作时间延长,抽油机杆逐渐变形并弯曲,抽油机井杆的运行进一步增大,偏磨问题严重性增大。
而在采油机井实际应用中,也存在不可抗力因素,如:地质较深的位置多含有大量砂,在采油机井作业中,砂子经常随着原油进入机井与杆管间,增大了两者的摩擦力,偏磨问题增大,影响了机械设备的质量。
4、抽油机井杆管偏磨的防治措施
4.1、HDPE内衬油管的应用
HDPE内衬油管的应用,主要是在标准油管内部添加一层高密度的聚乙烯内层,以特殊工艺将内层与油管紧密联系,以此减少对油管的腐蚀、摩擦等,提高杆管的耐磨性。一方面,内衬油管的应用,有效预防了抽油机杆管之间的反复摩擦,并且,内衬作为高密度聚乙烯材料,是一种惰性材料,与多种化学物质都不反应,降低了腐蚀带来的影响。一方面,内衬材料的添加,减少了杆管间的摩擦力,且内衬管的表面不容易粘结、不结污垢,提高了杆管耐磨性,提高了抽油机井的使用寿命。
4.2、添加缓蚀剂
为方式杆管偏磨腐蚀问题,添加缓蚀剂是一种重要方式,不仅能抑制金属锈蚀,还能为金属表面形成一层致密薄膜,将杆管与化学腐蚀物质接触,提高了杆管的耐腐蚀性。同时,缓蚀剂的添加,迅速在油管内壁形成油膜,为杆管上下运行提供了润滑,减少了杆管的偏磨激励,检泵周期明显延长,石油开采效率提升。
4.3、综合配套措施
为避免抽油机井的杆管出现偏磨现象,传统的单一防治很难全面控制偏磨问题,对此,维护人员应积极引进综合防治措施,全方位控制杆管耐磨问题,保障抽油机井的顺利进行。具体来讲,可通过油管锚定、底部加重,扶正抽油杆,选择合理的工作参数等,有效解决偏磨问题。
5、总结
总而言之,在抽油机井工作中,受到多种因素应希望,杆管偏磨严重,其中,机械自身问题、腐蚀问题最为常见。为避免杆管偏磨问题,提高抽油机井的寿命与石油产出率,应积极采用多种方式,如:在油管内加衬HDPE,添加缓蚀剂,采用综合配套措施等,全面控制杆管偏磨问题,全面发挥抽油机井的作用,推动石油顺利生产。
参考文献:
[1]何苗苗.抽油机井杆管偏磨主要原因及防治措施[J].化学工程与装备,2016,12(10):83-84.
[2]王英.抽油机井杆、管防偏磨工具优选与应用[J].化工设计通讯,2018,44(11):66.
[3]乔岩.浅谈抽油机井杆管偏磨原因及措施[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(2):15-16.
作者简介:
刘一睿,女,1990年12月,汉族,河南固始,在大港油田采油一厂从事采油工艺工作,