抽油机偏磨原因及防偏磨对策研究
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摘 要:针对抽油机的偏磨问题,结合我国抽油机的应用现状,首先对抽油机偏磨的主要原因进行分析,探讨引起抽油机偏磨问题的主要因素,从多个角度出发提出有效的防偏磨措施,为延长抽油机的使用寿命和提高采油质量奠定基础。
关键词:抽油机;偏磨原因;结构因素;材质因素;防偏磨
对于采油工程而言,抽油机是最常见也是最重要的设备,如果设备出现运行问题,不但会影响作业效率,还可能引发安全事故。抽油机的偏磨问题是影响其使用的主要因素。目前,由于我国部分油田的含水率相对较高,且井下结构较为复杂,所以很多抽油机都出现了不同程度的偏磨问题,如果这些问题无法解决,将会给油田单位带来巨大的经济损失,另一方面,解决抽油机的偏磨问题是提高油田单位经济效益和油气开采效率的关键因素[1]。
1 抽油机偏磨原因分析
1.1 结构因素
此处讨论的结构因素主要可以分为两个方面,分别是油井的井身结构和抽油机杆的结构,首先,我国大多数油井的井下结构相对较为复杂,进而使得井下的油管出现了大量的弯曲点,在这些位置处,抽油机杆非常容易与油管出现摩擦,进而出现偏磨问题。其次,抽油机使用一段时间后,抽油机杆会出现一定的变形问题,此问题的出现也会使得抽油机杆与油管之间的摩擦力增加,进而使得偏磨问题加重[2]。最后,由于油气中含有一定量的腐蚀性成分,这些成分的存在会对抽油机杆产生腐蚀,进而引发变形,这也会使得抽油机杆与油管之间的摩擦力增加,偏磨加重。综合来说,结构因素是威胁抽油机偏磨问题的主要因素,但是该种原因引起的偏磨問题难以解决。
1.2 参数因素
所谓的参数因素主要指的是抽油机的运行参数,例如抽油机的冲程、冲次等参数,当抽油机的冲次相对较小时,油气资源的开采效率会大大降低,但是当其冲次相对较大时,很可能会出现严重的偏磨问题。例如,我国某油田使用的抽油机的平均冲次频率为4.5次/分钟,但是该油田为了提高短寿命油井的产量,将抽油机的冲次提高到了6次/分钟,此时抽油机杆的磨损大大加快,抽油机杆的使用寿命缩短至原寿命的2/3,同时,部分抽油机还出现了抽油机杆摩擦断裂问题[3]。
1.3 材质因素
抽油机的材质也是影响其偏磨的重要因素,如果抽油机杆的材质相对较差,非常容易出现腐蚀问题,且其强度相对较低,此时,抽油机杆就非常容易出现弯曲,抽油机杆与油管之间的摩擦增加,进而引发严重的偏磨问题。此方面的问题只能通过提高抽油机的材料质量进行解决。
2 抽油机防偏磨对策
2.1 消除抽油机杆与井身弯曲问题
消除抽油机杆与井身弯曲问题是解决抽油机偏磨问题的根本措施,在这一方面,对于某些油田而言,井身的弯曲问题是难以解决的,因此,需要通过解决抽油机杆的弯曲问题进行解决。解决抽油机杆弯曲问题的主要措施有:首先,可以在抽油杆的下部位置加装重力设备,进而使得抽油杆始终处于拉直状态,进而防止出现偏磨问题;其次,可以在抽油机杆上安装锚定器,此种设备可以使得抽油机杆的变形载荷降至最低,进而防止出现抽油机杆变形问题;最后,可以在抽油机杆上安装载荷封隔器,进而使得抽油机杆受到的载荷得到全面的控制,降低偏磨出现的几率。
2.2 优化抽油机参数
在参数优化方面,主要是对抽油机的运行参数进行一定的优化,使得抽油机既可以保持高效率状态,同时,又不会出现偏磨问题。影响偏磨问题的主要参数为冲程、冲次,例如,我国某油田的冲次从6次/分钟降低到4.9次/分钟以后,抽油机杆的偏磨问题大大降低。一般来说,抽油机杆的冲程、冲次需要根据实际需要和抽油机的型号而定。
2.3 提高抽油机杆材质质量
在上文分析中指出,抽油机杆的材质对偏磨问题的影响相对较大,因此,十分有必要提高抽油机杆的材质。在这一方面,首先应尽可能提高抽油机杆材质的耐磨性,进而使得抽油机在出现偏磨问题时不会引发较大的安全事故;其次,需要提高抽油机杆的耐腐蚀性,在这一方面,既可以从材质方面提高其质量,也可以在抽油机杆表面涂覆一层保护膜,进而使得抽油机杆的腐蚀速率大大降低。
2.4 加强抽油机杆监测
加强抽油机杆偏磨监测对于抽油机的运行十分重要,通过抽油机杆偏磨监测,可以及时了解抽油机杆的使用状况,如果抽油机杆的偏磨较为严重,则需要及时更换抽油机杆,进而防止因抽油机的偏磨问题引发安全事故或影响油气资源的开采效率。
综上所述,抽油机在运行的过程中非常容易出现偏磨问题,这些问题的出现会对其运行安全和油气开采效率产生重要影响,因此,十分有必要对其进行深入研究。通过本次研究可以发现,抽油机偏磨的主要影响因素在于结构因素、参数因素以及材质因素,因此,相关单位应从消除抽油机杆与井身弯曲问题、优化抽油机参数、提高抽油机杆材质质量以及加强抽油机杆监测四方面入手,采取多项有效措施,进而解决抽油机的偏磨问题。
参考文献:
[1]孙宝福,李广明,王泽香,等.抽油机井杆管泵防偏磨措施及配套工具选择[J].石油机械, 2008,36(9):192-193.
[2]王冲平,赵会云,徐芳.抽油机井偏磨机理及防治措施[J].内江科技,2007,28(7):102.
[3]刘柯娣,王建国,谢雯晴,等.抽油机井综合防偏磨技术研究与应用[J].油气井测试,2010, 19(1):63-65.
作者简介:
赵可(1992- ),女,汉族,四川南部县人,毕业于重庆科技学院油气储运工程专业,助理工程师,从事采油工艺研究工作。
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