抽油杆防脱技术研究与应用课件.ppt

中国石油 中国石油 汇报人：唐 平 沈阳采油厂 抽油杆防脱技术 研究与应用 认识及下步建议 应用效果分析 存在问题及治理对策 概 况 一、概 况 沈阳油田主要以高凝油为主，含蜡量在40%以上，粘度大，流动性差。特别是Φ57泵、Φ70泵等大泵径油井，挠曲严重。 据统计沈阳油田每年因抽油杆脱扣导致作业油井达60多井次。抽油杆脱扣不仅影响了原油产量，而且浪费大量的人力、物力、财力。因此研究应用抽油杆防脱技术，已成为迫在眉睫的问题。 认识及下步建议 应用效果分析 存在问题及治理对策 概 况 二、存在问题及治理对策 上扣预紧力不足 存在问题 钢丝绳打扭 抽油杆螺旋弯曲 二、存在问题及治理对策 存在问题-上扣预紧力不足 抽油杆的丝扣为平扣， 接箍与公扣台肩的两个端面在丝扣拉伸作用下产生接触摩擦力。获得预紧力的大小往往依赖于操作者的体力、技能和劳动态度。 上扣时作用力小，丝扣拉力小，两个端面产生的摩擦力就小，将造成抽油杆脱扣。 中和点 上部受拉 下部受压 二、存在问题及治理对策 光杆拉力 液体浮力 抽油杆自重 游动阀阻力 抽油泵柱塞与泵筒间的摩擦力 存在问题-抽油杆螺旋弯曲 式中： L0- 杆柱末端至轴向应力零点长度，m； Pw-下行弯曲力，是活塞与泵筒摩擦力与液体 通过游动阀的流体阻力之和，N； hi- 第i 级杆柱长度，m； ρ- 液体密度，kg/m3 ； g- 重力加速度，m/s2； Ai-第i 级杆柱截面积，m2； ρli-单级杆柱线密度，kg/m。 中和点计算公式： 二、存在问题及治理对策 由于不同油井的原油特性、泵型、下泵深度、杆柱组合等差异较大，造成每口井实际轴向应力零点以下区域长短差异也很大。 根据中和点位置计算公式可得出中和点的位置： 存在问题-抽油杆螺旋弯曲 表1 中和点位置统计 二、存在问题及治理对策 在下行程时抽油杆 柱的纵向螺旋弯曲 联接螺纹的接触面 向松扣方向滑动 倒扣扭矩 脱扣 存在问题-抽油杆螺旋弯曲 表2 杆脱位置统计 序号 井号 泵径（mm） 泵挂(m) 杆脱位置 1 安1-H9 Φ38 2500 泵上90m 2 法43-47 Φ44 1800 泵上81m 3 静66-040 Φ44 1750 泵上18m 4 前28-26C Φ44 1600 泵上126m 5 静66-更62 Φ57 1650 泵上45m 6 静71-65 Φ57 1600 泵上90m 7 静69-265 Φ57 1700 泵上396m 8 静65-1 Φ57 1600 泵上72m 9 静67-061 Φ57 1650 泵上9m 10 静63-5 Φ57 1600 泵上297m 11 静65-231 Φ57 1700 光杆下171m 12 静66-548 Φ70 1550 泵上9m 二、存在问题及治理对策 存在问题-抽油杆螺旋弯曲 由于受原油粘度的影响造成上行程悬点载荷显著增加，则悬绳器钢丝绳扭转变形增加，打扭扭矩显著加大；而下行程悬点载荷显著减小，使打扭扭矩释放时松扣作用增强，导致井口附近抽油杆脱扣。 二、存在问题及治理对策 存在问题-悬绳器钢丝绳打扭 （1）防脱器芯轴与压垫为360°,可以释放掉抽油杆的扭矩，有效的起到防止抽油杆脱扣作用。 （2）轴向利用压垫定位，并采用镀、喷涂等方法在耐磨套摩擦面上形成一层固体润滑膜（一般采用MoS2或镍基合金），与油管摩擦过程中起到润滑作用。 防脱器 二、存在问题及治理对策 治理对策-抽油杆防脱装置研究 二、存在问题及治理对策 抽油杆或抽油光杆 抽油杆防脱器 抽油杆接箍或 防偏磨器 油管 抽油杆防脱器 抽油泵柱塞 抽油泵泵筒 套管 油层 游动凡尔 固定凡尔 抽油杆防脱器工艺技术结构示意图 治理对策-位置优化 根据油井的原油特性、泵型、下泵深度、杆柱组合，对下入位置和数量进行优化： 针对Φ38、Φ44泵径的油井，下入两个防脱器：一个在轴向应力零点处，另一个在最大螺旋弯曲变形处。 针对Φ57、Φ70大泵径油井，杆柱失稳弯曲严重，应用3个防脱器：其中两个在中和段的顶部和底部，另一个下在最大螺旋弯曲变形处。 认识及下步建议 应用效果分析 存在问题及治理对策 概 况 三、应用效果分析 通过对抽油杆防脱扣技术的分析与研究，共计实施了86井次。其中针对Φ57泵、Φ70泵等大泵径共计实施27井次，杆脱井减少了22井次。下入防脱器的油井中，未因杆脱再次作业。 现场应用 表1 防脱器位置优化油井 三、应用效果分析 序号 井号 防