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抽油杆扶正器扶正技术的理论研究依据

编辑:德州市陵城区鑫万达模具厂时间:2020-01-06

抽油杆扶正器扶正技术的理论研究依据

(1)声波测试定量分析油杆偏磨

回声仪反映停抽声波曲线的平滑特征,与开抽时呈区域性剧烈变化的差异,其内在原因是开抽时杆管弯曲严重,造成杆管局部径向面积增大并呈不规则排列,使声波剧烈反射,揭示出管杆蠕动与偏磨区域。对声波曲线的科学分析,为防止杆管偏磨,制定有效的技术措施提供了依据。定量计算杆管偏磨段,例如油井方10-12?井声波测试曲线上表明在360米―850米有剧烈波动,与该区域7次杆断,8次管漏吻合。

(2)抽油杆扶正器的负载分析

在传递动力过程中,产品的负载因抽油杆柱的位置而不同,上部的扶正器负载大,下部的负载小。负载通常有下列几种:自身重量;油管内柱塞以上液柱重量;井口回压产生的压力;柱塞与泵筒、产品及其接箍与油管、油管与液柱、产品与液注之间的摩擦力以及液体内部粘滞力;管柱内液体对产品的浮力;产品与液柱的惯性力;产品的弹性变形引起的振动力;液体与活塞运动不一致或泵未充满等因素引起的冲击载荷。上冲程过程中产品所受力产品在上冲程时主要承载负荷为产品本身自重,活塞以上液柱重量,摩擦力,井口回压产生的压力,产品与液柱惯性力。当产品向上运动时,重力、摩擦力、惯性力、回压产生的压力都对产品产生向下的拉伸力,只有浮力对产品柱产生不大的力,中和点靠下,产品不容易失稳,因此产品上冲程过程中产品基本处于拉伸状态,正常垂直井不会有因产品弯曲产生的偏磨。当井身达到一定井斜时,这时处于井斜段的产品在上行过程中才会产生摩擦。下冲程过程中产品所受力:在下冲程时主要承载负荷为自身重力,摩擦力,产品与液柱惯性力,振动力,冲击力。这些力中惯性力、摩擦力、冲击力等都作用力都向上,并且在下部受有最大轴向压力,这个轴向压力使其失稳弯曲并导致紧贴在油管内壁上,同时振动力产生的径向力也加剧弯曲,在生产过程中管杆发生相对运动,从而使得管杆发生偏磨。

(3)现场应用效果

通过对油杆偏磨机理的进行分析,对抽油杆上、下冲程过程中抽油杆稳定器所受力的分析,利用声波测试定量分析油杆偏磨段,针对不同偏磨情况,跟据不同井斜分类,合理配置扶正器密度,减小、延缓抽油杆柱的摩擦,现场应用效果较好,有效的延长了油井免修期。

短杆式:短杆式应用在油杆接箍处,起到扶正接箍,防止接箍直接作用在油管内壁,减少偏磨的作用。优点:易于安装,能够有效的保护油杆接箍,减少偏磨。缺点:过多的丝扣连接增多了杆脱的风险;安装方面增加了工作量;材质与油杆不同,在上下运行时产生载荷交变点,易发生金属疲劳而断脱。

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