抽油杆偏磨机理及防偏磨技术研究现状

在石油开采过程中,有杆泵是目前应用最广泛的人工举升方法之一。有杆采油系统在石油和天然气行业中被认为是一项成熟的技术,具有易于应用、使用成本低等优势,在世界范围内应用普遍。但在实际运行过程中,抽油杆与油管之间的偏磨问题较为严重,由此带来的经济损失较大。通过对抽油杆产生偏磨的原因进行分析,总结了五大类最新的防偏磨技术,并提出了现有技术的发展方向,以期对生产实践起到一定的指导作用。

抽油杆20CrMoA断裂失效分析

简要介绍了20CrMoA抽油杆的生产工艺流程,对断裂失效的20CrMoA试样进行断口、热处理工艺、金相组织和夹杂物分析。结果表明:抽油杆断裂的主要原因是热处理后没有形成回火索氏体组织,原材料中夹杂物也会引起断裂失效,提出了防止断裂的措施。

防止抽油杆用热轧圆钢表面裂纹的措施

简要介绍了 2 0CrMoA抽油杆用热轧圆钢的生产工艺流程 ,并对存在表面裂纹试样的金相组织及裂纹形态进行观察、研究 ,详细分析了各种裂纹产生的原因 ,并据此提出了防止圆钢出现表面裂纹的措施。

提高有杆泵井机械采油系统效率技术应用

针对机械采油井系统效率低、浪费能源这一问题 ,试验应用提高有杆泵井机械采油系统效率技术。在产液量不变的情况下 ,可提高油井系统效率 ,节能降耗 ,延长油井检泵周期。该技术的应用 ,提高了油井的机械采油系统效率 ,平均单井提高 10个百分点以上 ,单井年节约电费 1 5× 10 4 元以上 ,节能效果显著。

贝氏体抽油杆钢性能的研究

介绍了 FG2 0高强度抽油杆钢的化学成分、热处理工艺、力学性能、组织特点及强韧化机理。在 FG2 0钢的成分基础上通过去钒提钛和降低碳、锰含量提高硅含量两种方式调整化学成分 ,使试验钢得到典型的粒状贝氏体组织 ,与 FG2 0钢相比 ,抗拉强度差别不大 ,而伸长率和断面收缩率明显提高。通过降低回火后冷却速度和时效处理两种热处理工艺 ,使 FG2 0钢伸长率和断面收缩率显著提高。

蒸汽吞吐井采出过程的压力温度场数值模拟

蒸汽吞吐井采出稠油时,经常利用电缆加热.正确设定电缆加热时间、温度、范围可以节约开采成本,提高生产效益.本文首先建立了井筒径向传热和产液径向传热模型,适用于产液需要或者不需要电缆加热两种情况.然后对产液、油管、套管、水泥环的温度分布和产液的压力分布进行了数值模拟.最后比较了预测值与实测值,分析了误差产生的原因.总体结果表明预测值与实际值相符,这种数值模拟方法能有效地指导生产.

空心抽油杆内密闭热水循环降黏技术

为了提高机采稠油井产出液的温度,降低井筒热量损失,提出采用空心杆内加隔热管的密闭热流体循环降黏工艺,该工艺充分利用循环热水携带的热量以及油套环空的隔热性能,使产出液在井筒中维持较高的温度,起到'保温'效果。基于这一井筒降黏原理,建立该降黏工艺井筒中各流体流动和换热的数学模型,并进行求解,同时分析产液量、隔热管隔热性能、原油黏度、循环热水量等因素对降黏效果的影响。结果表明,循环降黏工艺能有效维持产出液温度,井筒降黏效果好,且运行成本低,循环热水用量少,节能降耗优势明显。

FG20高强度抽油杆钢力学性能的改善

介绍了FG2 0高强度抽油杆钢的化学成分、组织、性能特点。并通过调整其化学成分和改进热处理工艺 ,有效提高了该钢的性能指标 ,使其完全满足SY/T6 2 72— 1

二甲戊灵乳油对香蕉除芽促长效果田间试验

【目的】探索二甲戊灵乳油对香蕉吸芽的除芽效果及对母株生长的影响,为香蕉高效、安全除芽提供技术支持。【方法】以当年种植5个月香蕉所抽生的吸芽为试材,分别将0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的二甲戊灵乳油注射至香蕉吸芽内,以注射清水和不进行任何处理的吸芽为对照,处理15 d后观测吸芽及母株生长状况指标。在吸芽地上部分干枯死亡后取地下部分观察其生长点破坏程度及对母株球茎的影响程度。【结果】在二甲戊灵乳油处理浓度范围内,香蕉吸芽的死亡率随着药剂浓度的升高而增大,当处理浓度≥1.5%,吸芽的死亡率高达98%,当处理浓度达2.0%时效果最佳,吸芽死亡率达100%。香蕉吸芽注射二甲戊灵乳油15 d后,各处理均促进香蕉母株株高和茎粗的生长,其中促进效果最佳的母株株高增高率和茎粗增粗率分别达3.12%和3.22%。对吸芽的外部形态及纵切面观察结果表明,二甲戊灵乳油对香蕉母株球茎及根系生长无不良影响。【结论】适宜浓度的二甲戊灵乳油可解决香蕉生产中除芽不尽、反复滋生、除芽成本高、易污染环境等问题,生产上推荐使用1.5%二甲戊灵乳油作为香蕉除芽促长药剂。

注聚区抽油杆管偏磨机理与治理

理论分析了采出液含聚合物的井抽油杆管偏磨机理,提出下加重杆、装防偏磨扶正接箍及扶正环、改变柱塞与衬管间隙、改变热洗工作制度及保证出油通道的综合防治措施可取得良好效果。

可关闭旋转式泄油器的研制与应用

由于常规泄油器须投杆剪断泄油销钉后泄油,致使对于抽油杆断的油井无法投杆而不能实现泄油,且泄油后不能二次关闭。针对常规泄油器存在的缺陷,借鉴Y221封隔器工作原理,通过对换向机构的理论计算,研制了可关闭旋转式泄油器。该工具采用下放旋转并上提管柱实现泄油功能、再次下放管柱关闭泄油孔的工艺设计,除能在不起抽油杆柱情况下实现泄油外,还可实现泄油器反复开关使用,避免带液体起管柱伤害环境。该工具在中原油田采油三厂进行了室内实验并在泵深为3 000 m以上的油井中进行现场试验,成功率100%,可进一步推广使用。

新型无油管采油装置

国内常用的无油管采油装置在使用过程中易造成泵砂埋或泵下移,影响正常作业。针对这种情况,大港油田新世纪机械制造有限公司研制成功一种新型无油管采油装置,这种装置以空心抽油杆代替实心抽油杆带泵工作并兼作出油流道,还通过一种新型悬挂器将整筒抽油泵固定在套管壁上,提高了抽油泵的工作稳定性。介绍了这种新型采油装置的工作原理和下井工艺以及其关键部件———悬挂防转装置的设计。现场使用情况表明,新型无油管采油装置具有泵效高、投资少及作业方便等优点。

斜直井有杆泵抽油系统井下工况诊断技术

本文根据动力学原理，考虑井眼轨道、抽油杆柱构成、抽油杆与油管的滑动磨擦力及油液的内摩擦力，采用微元矢量分析方法，建立了定向水平井抽油杆柱纵向振动的微分方程，给出了井下动态参数诊断的定解条件。建立了该模型的差分解，编制了计算机软件，并在大庆油田采油五厂得到了较成功的应用。

超稠油井抽油杆滞后分析与软件设计

超稠油井开采时,抽油杆下行阻力较大,开采后期会出现抽油杆滞后问题。为此,分析了抽油杆滞后的影响因素,设计了指导稠油井正常开采的软件。用户可根据软件计算出的降黏成本选择合理的降黏方式,甚至改变井下杆管泵的组合和作业位置,结合其效益分析与评价实现优化设计,获得优化结果后可选择进一步优化,数次回馈后软件可获得抽油机的最佳工作方式。春光油田的应用结果表明,用该软件优化后的采油工况更加稳定,能迅速解决抽油杆滞后问题,电加热与改变冲次相配合可让抽油杆滞后时油管中的死油迅速排空,排空后利用软件进行产量的回馈分析,改变抽油机冲次可实现效益最大化,不仅有利于节能增产,而且稠油井因抽油杆滞后而造成的检泵次数明显减少,现场高频故障井油井时率提高5.2%。

稠油斜直井抽油杆扶正器安放间距计算

针对斜直井有杆泵抽油杆扶正器安放间距计算通常只考虑抽油杆本体与油管的摩擦，而没有考虑抽油杆接箍与油管的磨损问题，采用变形能原理推导出新的计算公式，从而提出了一种新的计算方法。与目前常用的几种计算方法对比表明，该方法简单可行。给出了该方法的应用条件，并进行了实例计算，证明该方法准确可靠。根据计算的安放间距安放抽油杆扶正器，可大大减轻斜直井有杆泵抽油系统中抽油杆和油管的磨损。

炭纤维增强环氧树脂复合材料/N80钢摩擦学性能研究

利用MG-200型摩擦磨损试验机研究了炭纤维增强环氧树脂复合材料/N80钢的摩擦学性能,考察了介质温度对摩擦学性能的影响;用扫描电子显微镜分析了磨损表面形貌.结果表明:在干摩擦条件下,炭纤维增强环氧树脂复合材料与N80钢对摩时的摩擦系数较低,炭纤维增强环氧树脂复合材料的磨损主要表现为树脂基体脱落碳化和炭纤维的折断剥落,偶件钢环则呈现明显的磨粒磨损特征;在油井产出液润滑下炭纤维增强环氧树脂复合材料的磨损率较低,摩擦系数和磨损率随着润滑介质温度的升高而增大,偶件钢环则呈现明显的磨粒磨损和腐蚀磨损特征.

基于集肤效应的空心抽油杆电热系统的数值计算

基于集肤效应原理及电磁场有关耦合理论,利用有限元方法,推导了描述交流电加热井下原油的数学物理模型。在数值计算中,假设在同一级空心抽油杆和杆内电缆在每个截面上的电磁场完全相同,并忽略空气中的漏磁。根据建立的模型,对加热系统中空心抽油杆及杆内电缆的电磁场进行了模拟和分析,得出了在不同的操作频率下,空心抽油杆及杆内电缆的电流密度分布情况以及频率与集肤深度的关系。计算结果表明,电流频率越高,集肤深度越小。对空心抽油杆而言,电流主要分布在杆体的内表面上,因而该装置使用安全。

塔河油田6区特稠油举升方式适应性分析及配套工艺

结合塔河油田6区原油的特点,分析了采用螺杆泵、电潜泵、抽稠泵开采该区稠油效果不理想的原因,提出应针对不同井况采用不同的人工举升开采方式,并采取与之配套的降粘工艺措施,提高人工举升开采效果。

油井管杆磨蚀试验机的研制

随油田开发中后期的到来和油井综合含水的升高,有杆泵井的管杆偏磨腐蚀问题日益突出。为解决管杆偏磨腐蚀问题,需要一台能模拟管杆在油井中腐蚀磨损的试验机,进行各种针对性实验,找出偏磨原因,以便采取相应的措施。本文就目前存在的腐蚀磨损实验机进行了综述,指出了目前存在的问题,研制了管杆磨蚀试验机,目前使用效果良好。