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摘要:针对抽油机的偏磨问题,首先对偏磨的原理进行简单介绍,分析抽油机出现偏磨的主要原因,以此提出对应治理措施,为抽油机的安全高效运行奠定基础。研究表明:油井的沉没度、抽汲速度、油管结蜡以及聚合物浓度等因素都是造成偏磨的主要原因,管理人员应从对抽油机运行参数进行优选、使用具有调速功能的电机、定期更换抽油机的杆管、采取一定的清防蜡措施以及安装使用防偏磨设施等五方面出发,分别采取多项措施,防止抽油机发生偏磨现象。
关键词:抽油机;偏磨;治理措施
1抽油机偏磨原理
抽油机在运行过程中,活塞带动抽油杆做上下往复运动,此时,抽油杆将会受到三种作用力,分别是轴向力、法向力以及接触力。轴向力和法向力的存在,极易使得抽油杆产生变形,进一步使得接触力增大,油杆出现偏磨现象;另一方面,我国部分油井属于斜井,抽油机在运行的过程中,接箍、杆头等零部件会同时对油管进行磨损,当磨损严重时,可能会引发油管开裂等现象;其次,当油井的斜度较大时,在活塞往复运动过程都会产生磨损,且在上冲程和下冲程过程中产生磨损的部位不同,此时,油管的内壁上容易产生三角形的缺陷,从而抽油管的工作受到极大的影响。
2抽油机偏磨原因分析
2.1沉没度原因如果油井沉没度过低,油管内的流体产生的膨胀力会不断降低,从而使得油管的弹性变形下降,油管之间的摩擦力增大,从而引发抽油机偏磨现象;在另一方面,由于油管处于悬挂状态,油管与泵筒之间存在一定的斜度,在泵筒运动时,抽油机也会出现偏磨现象。
2.2抽汲速度原因由于抽油机在正常运行过程中,油管会受到多种力的作用,这些力会随着抽油机工作参数的改变而改变,当抽油机的抽汲速度过快时,会使得油杆的运动阻力增加,油管的弹性变形增加,油管的弯曲次数也会随着增加,此时抽油机会出现偏磨现象,且抽汲速度与偏磨贡献值之间呈平方关系。
2.3油管结蜡原因原油中含有大量的蜡成分,在原油开采时,随着原油压力和温度降低,从而使得大量的蜡成分析出,并沉积于油管表面,当油管结蜡严重时,会使得油管的下行阻力不断增加,油管承受的压力和摩擦力都不断增加,从而使得抽油机出现偏磨现象。
2.4聚合物浓度原因聚合物也是引起抽油机偏磨的主要原因之一,由于聚合物主要存在于油井的注采区域中,此物质的偏磨性远大于水驱的偏磨性,且随着聚合物浓度的不断增加,油井内流体的黏度会不断增加,进而使得油杆的下降阻力升高,使得抽油机出现偏磨现象。
3抽油机偏磨治理措施
3.1对抽油机运行参数进行优选通过上文分析可以发现,抽油机的运行参数会对偏磨产生重大影响,所以工作人员可以从以下两方面入手,对参数进行调整。首先,如果油井供液不足,则可以从稳定液面入手,控制沉没度;其次,如果油井供液充分,则可以提高泵的充满系数,使得沉没度升高,防止发生偏磨现象。
3.2使用具有调速功能的电机当抽油机使用具有调速功能的电机时,在抽油杆下冲程的过程中,可以通过调速控制功能,使得抽油杆所受的驱动力和重力降低,进而使得抽油杆所受的摩擦力降低,这样不但可以使抽油机免受偏磨的影响,而且还具有节能的功效。
3.3定期更换抽油机的杆管抽油机的杆管经过长时间的运行后,一定会出现老化现象,进而造成杆管的许用应力降低,杆管出现弯曲现象,造成抽油机偏磨。同时,杆管老化也会使其出现疲劳断裂风险,因此定期更换杆管能有效地防止抽油机出现偏磨现象。
3.4采取一定的清防蜡措施蜡沉积也是引起抽油机偏磨现象的主要原因之一,所以油田单位应采取一定的清防蜡措施。首先,应对油管制定科学的热洗周期,及时清除沉积蜡;其次,可以向油管内添加一定量的化学药剂,防止蜡沉积现象出现。
3.5安装使用防偏磨设施为了防止偏磨现象的出现,对设备添加防偏磨设施是最有效的方式。4结论综上所述,抽油机在运行过程中经常会出现偏磨现象,当出现偏磨时,会严重影响原油的开采质量与开采效率。通过分析可以发现,引起抽油机偏磨现象的原因众多,其原因主要集中在油井的沉没度、抽汲速度、油管结蜡以及聚合物浓度等四个方面,油田工作人员可以从对抽油机运行参数进行优选、使用具有调速功能的电机、定期更换抽油机的杆管、采取一定的清防蜡措施以及安装使用防偏磨设施等五个方面出发,分别采取多项措施,减小抽油机发生偏磨的几率。
参考文献
[1]方超.抽油机井偏磨原因及治理措施的再探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2014,(1):93.
作者:王众 单位:大庆油田有限责任公司第三采油厂第三油矿