国标-》新型的油管、抽油杆标识及逐根跟踪管理技术研究及应用.doc

新型的油管、抽油杆标识及逐根跟踪管理技术研究及应用 丁建东 1 石惠宁 1 张建军 1 王连军 2 李金炭 2 吕志典 1 （1.中国石油天然气股份有限公司华北油田公司采油工艺研究院 任丘 062552 2.中国石油天然气股份有限公司华北油田公司采油一厂 任丘 062552） 摘要：目前各油田都有大量的管（油管）杆（抽油杆），由于缺乏有效的长期标记、识别技术和跟踪管理手段，在 实际工作中难以区分管杆的新旧，造成在一口井内同时服役着来自不同时期、不同厂家、不同等级的管杆，而许多 油水井常常因为个别超期服役的旧管杆造成油井事故，严重影响了油田的正常生产，为此开展了管杆标识技术研究 及应用。本技术采用气液复合驱动原理在管杆的端部实现软接触柔性打标，避免破坏管杆表面防腐层，使标记与管 杆本体具有相同的适应能力，具有永久性；独创的特征符号码—方码“ ” 符号形状简单、非封闭式，便于机械压码成型和计算机识标系统识别；利用 CCD 图像分析技术，对读取的编码图 像进行处理，解释出编码的含义和内容；采用逐根编码方法与数据库为基础的管杆标识计算机网络管理系统，实现 对管杆从使用、维修到报废等全过程逐根动态管理。通过在华北油田采油一厂油管厂进行了现场实际打标、识标及 标记腐蚀试验，设备打标无冲击振动、速度快、没破坏管杆表面防腐层，仪器识标准确可靠，整体性能良好。从 2005 年 3 月起，打标的管杆分别在采油一厂 4 口井下井使用，已达到 1 年以上并继续有效。该技术为管杆标识及逐根跟 踪管理提供了先进实用、安全可靠的技术手段。 关键词：油管、抽油杆、标记、识别、管理 引言 在油田中使用的油管、抽油杆（管杆）来自不同的生产厂家、不同的生产年代，用在不同的油水井中。由于 缺乏必要的标记、识别技术和现代化的管理手段，在实际工作中难以区分管杆的新旧，许多油井常常因为个别超期 服役的旧管杆造成油井事故，给油田生产中的工程设计、使用和现场管理带来了极大的困难。据华北油田的统计， 由于无法区分新旧管杆而造成的管杆断脱事故约占总的断脱事故的 40%左右。 目前各个油田采取的主要方法有??油管表面喷漆，或在油管表面用点针式打码机打出日期，或在抽油杆扳手 方处压印厂家符号和材料等级，以上几种方法因磨损、腐蚀、油渍等都不能长期保存标识信息，同时也不能对管杆 逐根编号，也就不易对管杆进行跟踪管理，也就无法实现对管杆的优化使用，避免或减少因管杆超期服役造成的管 杆断脱的井下事故。 研究中我们先后调研四十多个科研机构和院校，分别利用同位素、声、光、电、磁、纳米、机械、材料、喷 涂等领域的技术，进行了大量的机理性实验，提出二十多个技术方案，最终创造性地研发了方码标记技术以及 CCD 成像识别技术和管杆标识计算机网络管理系统。该技术通过气液复合驱动装置在管杆的端部打印出一种软接触柔性 方码，该方码对管杆本体不产生损伤，不损伤本体表面防腐层，与管杆本体具有相同的适应油水井环境的能力，编 码包含打码时间和管杆单独独立的编号。通过管杆计算机管理系统的管理，实现了对管杆的科学、有序的逐根管杆 的精细化管理。 科技项目：中国石油天然气股份公司勘探与生产分公司科技攻关项目（030165）“油管、抽油杆标识技术研究” 作者简介：丁建东，男，1965 年 2 月生，石油大学石油工程专业，现为华北油田分公司采油工艺研究院工程师，从 事井下措施工艺技术研究。 通讯地址：河北任丘华北油田采油工艺研究院，邮政编码 062552，联系电话（0317）2782503。E-mail：cyy—— dingjd@。  1 方码标识技术研究 1.1 方码技术的提出 在对管杆进行标识技术研究过程中，项目组汇集国内不同研究领域、不同科研院校的技术力量 全面开展该项技术研究工作，研究中应用声、光、电、磁、纳米、材料、机械、喷涂等领域的技术 先后提出十多种技术研究方案，这些主要技术方案见下图。 对以上技术开展了部分原理性的试验和可行性论证，通过试验和技术论证，以上方法中存在以 下几个问题 ： 1) 2) 3) 4) 5) 6) 标记不能适应油水井高温高压及酸碱盐的工作环境； 标记不能长时间保存（十年以上）； 管杆有时需要中高频、喷丸等维修处理，维修后标记造成损坏； 标记无法仪器识读； 加工成本高； 带来其它影响。例如：磁感应码将有可能影响以后的测井解释。 针对以上问题，我们考虑从材料上应采用管杆本身（或同种）材料，这样标记就可以与管杆本 身承受同样的高温、高压、酸碱盐腐蚀等因素的影响；从码形上应采用原始的、简单的方式，这样 标记就可提高标记的可靠性。这样受到槽码和无铆钉连接技术的启发，创造性地提出了方码标记技 术方案，方码就是在钢印打标、槽码和无铆钉连接技术的基础上改进形成的，主要有以下特征： 1) 将