报局防偏磨打印材料

文南油田管杆综合防偏磨技术应用 中原油田采油四厂 2002 年 11 月 目 录 前言 一、文南油田生产概况 二、影响偏磨的因素 1、油井井身结构的影响 2、生产参数的影响 3、抽油杆柱下冲程遇阻弯曲的影响 4、油管弯曲的影响 5、综合含水和腐蚀介质的影响 三、历年来防偏磨技术应用回顾 四、防偏磨技术及应用 1、加强现场跟踪，优化方案设计 2、制定合理的工作参数 3、采用加重杆技术减少抽油杆弯曲 4、减少油管弯曲变形 5、改善抽油杆的磨损状况 6、应用旋转井口减少油管磨损 7、改变抽油杆接箍位置来改变偏磨位置 8、抽油杆扶正器的优化设计安装 五、经济效益评价 六、结论 管杆综合防偏磨技术应用 前言 文南油田由于多年的强注强采、自然井斜、定向斜井，加之不合理的工作参数，以及产出液的介质腐蚀等原因，造成井下管杆的工作条件日益恶劣，抽油杆在油管中的运动及油管自身的运动情况非常复杂，引起抽油杆与油管的内壁产生剧烈地摩擦，甚至将油 管磨穿而造成油管漏失，或将抽油杆的接箍磨坏，造成抽油杆断脱，严重影响了抽油井的正常生产，缩短了抽油井的免修周期，加大了抽油井的维护工作量，并增加了石油开采的成本。 据统计，截止 2001 年底文南油田共发现有 183 口抽油井存在不同程度的管、杆、泵的偏磨现象，占抽油井总数的 占频繁作业井数的 有的井偏磨还非常严重，如 33作业后短短的 56 天油管就因偏磨磨穿， 19油杆接箍也几乎磨穿。 2001 年因偏磨而造成抽油井上修作业检泵的就有 47 口井，占全年检泵工作量的 同时，管杆泵的 使用寿命因偏磨腐蚀缩短了 40 60%，因偏磨造成年均更换油管达 290t，更换抽油杆 3 104m，直接经济损失达 600 万元，间接经济损失 1800 万元。 因此，油井的偏磨问题已经成为制约文南油田发展的重要因素，应用效果较好、行之有效的防偏磨技术和手段，延长管杆的使用寿命，延长油井免修期已显得尤为必要和迫切。 2002 年采油四厂在进行科学论证的基础上决定对抽油井的偏磨问题向局科技处进行立项并签订了合同，将偏磨井的综合治理作为一个新技术推广应用项目，以最大限度地解决文南油田油井偏磨的难题。 一、 文南油田生产概况 文南油田 是一个构造复杂的断块油气田，不但地层状况复杂，而且油藏埋藏深（ 2580在钻井过程中由于地层构造的复杂性及岩石的特殊性，往往产生一定程度的井斜，随着油田开发的逐步深入，油田井况日益恶化，使套变和井斜进一步加剧。 目前我厂共有抽油井 373 口，开井数 337 口，占总井数的 油井平均泵径 均泵挂 均动液面 1335m，平均单井日产液 d，日产油 d，综合含水 泵型主要以 328为主，占抽油井总数的 平均泵深 均动液面 1441m，最大下泵深度 2600m，小泵深抽是文南油田的一大特点。 二、影响偏磨的因素 1、油井井身结构的影响 在钻井过程中，随着钻井深度的增加钻头与井口的同心度变差，从垂向上看，井筒是一条弯曲旋扭的曲线，这主要是由钻井过程中井斜角和方位角不断变化所致，一般井深超过 600以后，井筒就会出现扭曲现象，并在 600以下发生偏磨。另外地层的蠕变以及随着开发时间的延续而产生的套变，产生狗腿子，严重时导致油井报废。由于套变和井斜，使油管发生弯曲。根据 2002 年 10 月 份统计，文南油田共有油井 516 口，其中侧钻井 24 口；套变井（不包括报废井）为 89 口，占油井总数的 其中 2500 米以上井段套变的井数为 39 口，占套变总井数的 由于油田开采的需要，大斜度定向井和侧钻井增多，且造斜点大都在 1400左右，井斜角往往大于 30，除此，2500此，这些井下泵生产时往往会使管杆之间产生剧烈的摩擦。 在抽油井正常生产时，抽油杆拉力和 重力产生一个水平分力，在水平分力下油管和油杆接触产生磨擦。抽油井弯曲度（狗腿子度）越小，油管内 壁与抽油杆接箍产生偏磨面积越大，磨损越轻；弯曲度越大，不仅油管内壁与油杆接箍偏磨，油管内壁与抽油杆本体也产生偏磨，油管偏磨面积较小，磨损较严重。在整个上下冲程期间，抽油杆柱只是在接触点附近的小块区域内发生磨损，而油管柱则在整个冲程范围内相对较宽的区域内发生磨损，这也是抽油杆较油管磨损严重的原因之一。 2、生产参数的影响 冲次高，冲程短时，偏磨次数频繁，偏磨的部位相对较小，磨损较严重，并且过高的冲次将导致杆柱中性点上移，杆柱偏磨段加长。 3、抽油杆柱下冲程遇阻弯曲的影响 下冲程时抽油杆产生弯曲 ，也会产生一定的偏磨。一般来说，抽油杆的纵向弯曲主要发生在抽油杆的下部。这有两个原因：第一是目前选用的抽油杆组合，下部抽油杆的规格较小，抗弯强度较小；第二是下冲程时，活塞和泵筒间的半干摩擦力及液体通过游动阀所产生的阻力过大，抽油杆柱的下部所受压载过大。下冲程时，抽油杆受两个方向的力：一是自身在液体中向下的重力，另一个是活塞受到向上的阻力，阻力随着活塞直径，抽油杆在油管内的各种磨擦阻力，抽油泵冲次以及液体粘度的增大而增大，也随活塞与衬套间隙的减小而增大。这两个力的平衡点即所谓的中性点。在中性点以下的抽油杆受压 产生弯曲，中性点以上抽油杆呈拉伸状态。由于抽油杆弯曲，使抽油杆与油管发生偏磨。特别在粘度大的稠油井环境里，不仅摩擦力较大，而且泵下行程阻力也大。一般情况，当泵径大于 50且抽吸速度较快时，泵阻力的影响较为突出。 4、油管弯曲的影响 柱塞上冲程时，游动凡尔关闭，固定凡尔打开，此时泵筒及上部油管内测壁受油管内液体静水压力作用，外壁受一定沉没度液体压力作用，整根油管如同一根承受内压力的细长管，当内压达到一定值时，油管会出现弯曲，在弯曲点处，油管与抽油杆发生接触磨损，导致油管发生弯曲的力为虚拟轴向力，该力大 小与泵径、泵挂深度及沉没度等因素有关。实践证明，当上行程液体载荷转换到抽油杆上时，由于液体载荷的突然消失，使泵到中和点区间的油管会由于弯曲效应而弯曲，欲使油管弯曲需要一定的力，约为 14900液体载荷小于以上数值时，油管弯曲可以忽略不计，液体载荷越大油管弯曲愈严重。油管弯曲部位，抽油杆与油管之间摩擦力增大，增加了抽油杆载荷和能量损耗，同时加剧了抽油杆和油管、泵筒和活塞之间的磨损。 5、综合含水和腐蚀介质的影响 随着开发时间的延续，产出液综合含水上升，由油包水变为水包油，管杆表面的润滑剂由原油 变为产出水，失去了原油的润滑作用，使管杆磨损加重加快。另外，腐蚀介质的存在，使管杆表面变的疏松和粗糙不平，降低了管杆的表面残余应力和强度，二者相互影响，更加剧了管杆的偏磨。 三、历年来防偏磨技术应用回顾 文南油田抽油杆防偏磨技术先后主要经历了滚轮扶正器， 龙扶正器， 油杆扶正短节等技术，目前我厂主要应用的是固定式抽油杆注塑尼龙扶正器。 滚轮扶正器是将管杆之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减少了摩擦阻力。由于滚轮摩擦轨迹不变，往往解决了抽油杆的偏磨问题，但很容易使油管形成拉槽磨损，并且滚轮容易出现转不 动现象，从而更加大了对油管的摩擦。该扶正器由于结构设计不合理和性能不稳定，目前已基本淘汰。 95 年至今，现场主要应用 龙扶正器，在一定程度上减缓了抽油机井管杆的偏磨，但在生产过程中也发现一些问题，主要是 龙扶正器由于尼龙强度问题（不耐磨、存在气孔）容易破碎或脱落产生泵卡，另外在抽油过程中由于扶正块没有相对固定在抽油杆上而来回移动，所以不能有效地起到防偏磨作用。 龙扶正器由于其价格低并且安装方便，因此目前仍然是文南油田防偏磨的主要应用技术。 针对尼龙扶正器 在生产应用中存在的问题， 2000 年我们引进了抽油杆扶正短节防偏磨技术。该扶正器连接在抽油杆上，扶正套是高强度耐磨塑料，其外径大于抽油杆接箍外径，扶正套与油管接触使扶正套旋转，尼龙均匀磨损，从而起到防偏磨的作用，并且延长了扶正器的使用寿命。在生产应用中我们发现扶正短节应用效果较 龙扶正器好，但也存在扶正器破碎和脱落卡泵现象，但较之于 龙扶正器要少。扶正短节对 龙扶正器无法解决的斜井和偏磨严重的抽油井具有较好的防偏磨效果，但由于扶正短节价格较高，通常是 龙扶正器5，因此使其使用范围 受到一定的限制。 针对 龙扶正器易碎和脱落卡泵现象以及扶正短节价格高的生产问题， 2001 年我们引进了固定式抽油杆注塑尼龙扶正器。它是 通过在每根抽油杆上注塑两个尼龙扶正器，使其固定在抽油杆上，减少了在抽油杆上的自由滑动，并在磨损过程中不易破碎造成泵卡，能有效地减缓管杆之间的偏磨。该扶正器在弯曲度大的井段，对产生抽油杆偏磨的扶正有明显效果，但使用寿命较短，有效期短。 四、防偏磨技术及应用 针对文南油田的偏磨现状，我们对油井偏磨的原因进行了详细的分析，一方面从影响偏磨的管理 因素出发，减少这些因素对偏磨的影响；另一方面，应用各种防偏磨技术解决油井的偏磨问题。 1、加强现场跟踪，优化方案设计 在油井每次作业下泵时，首先全面地了解该井井况和井斜资料，掌握井斜较突出、方位角变化大的一些井段，通过防偏磨优化设计软件，合理地设计抽油杆扶正器的位置及间距，减少管杆的偏磨。设计要求如下： 1）尽量减小下泵深度 在不影响油井正常生产的情况下，尽量减小下泵深度，从而减少中性点以下抽油杆的弯曲长度，也有利于避开偏磨严重的井段或狗腿子度大的井段。若套变和狗腿子度大的偏磨井段无法避开，要合理设计抽油杆 扶正器。 2001 年至目前，我们在不影响油井正常生产的情况下，对 38 口底部偏磨断脱频繁的油井（年检泵两次以上）平均上提泵挂 204m，检泵周期延长了 122 天，平均单井作业井次由原来的 次降低为目前的 得了较好的防偏磨效果。 2） 侧钻井下泵深度设计最好在造斜点以上。 例如 井在 1650 米开始造斜，通过方案优化设计确定下泵深度 1500 米，加挂尾管 100 米，从而避免了设计不合理而导致的管、杆、泵的偏磨。 3）建立健全偏磨油井作业跟踪台帐，根据生产情况及时合理配套抽油杆扶正器。 在生 产中，我们根据每口井的作业跟踪情况，对其偏磨程度、腐蚀状况、偏磨井段都进行了详细的描述，并建立了偏磨油井数据库，可以方便地进行数据处理和查询，从而为每口井制定合理的防偏磨措施提供了设计依据。在偏磨较轻的井段，每两根抽油杆上配套一个扶正器；在偏磨程度中等的井上每根抽油杆上配套一个扶正器；偏磨严重的油井上应用防偏磨效果好的固定式抽油杆注塑尼龙扶正器和旋转式抽油杆扶正短节。抽油杆注塑尼龙扶正器在每根抽油杆距两个接箍 偏磨效果好，并且不易破碎卡泵，旋转式扶正短节通过自动旋转使扶正器均匀磨 损，延长了扶正器的使用寿命。通过以上合理地设计，较好地解决了文南油田的偏磨问题。 2、制定合理的工作参数 在偏磨井上，尤其是偏磨严重的井上，我们一定要制定合理科学的工作制度。由公式 Q=1440 x x D2 x N x S/4 可知（其中 Q 为产液量、 N 为冲次、 S 为冲程），在产液量一定的情况下，采用长冲程、低冲次的工作制度，增大磨损面，降低偏磨次数，可以减少管杆之间的偏磨。 从 2001 年至目前，文南油田 对供液不足的小泵深抽井（主要为 32 38 小 泵）进行下调冲次 154 井 次，效果对比如下表，平均单井冲次由原来的 下调为目前的 ，平均下调 。平均单井日产液、日产油基本稳定不变，检泵周期由原来的 349 天提高到目前的 425 天，增加了 76 天。躺井由 2000 年的 291 井次减少为 2002 年的254 井次，减少了 37 井次，节约作业费用 元，减少管杆更换费用16 万元，减少作业占产 277t，原油价格按每吨 1200 元计算，增产创效达 元，与调参前相比，综合创效达 元。可见，根据油井的供液情况，选择合理的生产参数，尤其是低产井采用低冲次，不但不影响油井的产 液量，而且有利于减少管杆的偏磨。 调参前后效果对比表 3、采用加重杆技术减少抽油杆弯曲 生产情况 冲次 （次 /分） 日产液（吨 /天） 日产油（吨 /天） 检泵周期 （天） 躺井井次 （次） 调参前 49 291 调参后 25 254 效果对比 6 当采用大直径抽油泵抽油或抽稠油时，抽油泵柱塞在下冲程时将受到阻力，随着泵径和原油粘度的增大而增大，引起抽油杆柱下部纵向弯曲，使抽油杆承受附加弯 曲应力，引起抽油杆的早期断裂。为了防止大泵抽油、抽稠油和深井抽油时，抽油杆柱的下部发生纵向弯曲，减少抽油杆的断脱事故，在抽油杆柱的下部采用加重杆技术。使用加重杆，采用较大直径的抽油杆，一方面可以增加底部抽油杆的抗弯强度，从而可以减少弯曲造成的偏磨；另一方面，使用加重杆，可以克服泵筒与柱塞的半干摩擦力及流体流过游动阀的阻力，帮助柱塞下行和打开游动阀，同时可以减少对底部抽油杆的压力。 目前，我们 在 57油泵上普遍设计 2500m，与57均检泵周期延长了 53 天，断脱 事故下降了 效果对比详见下表）。为了有利于稠油井活塞下行，减小阻力，我们在电加热杆稠油开采井上均进行了加重杆设计，目前生产正常。 下加重杆井与未下加重杆井效果对比 项目 统计井数 检泵周期 断脱井次 断脱事故率 未下加重杆 54 323 12 下加重杆 64 376 6 对比 53 4、减少油管弯曲变形 1）悬挂尾管 在抽油泵以下悬挂足够重量的尾管，使得抽油泵的上部油管在抽汲过程中始终承受尾管重量的拉力，以平衡上行程时油管的弯曲力，既抽汲液 体载荷。在方案设计中，我们根据不同泵径、不同泵挂、不同的含水、不同的工作制度应用悬挂尾管优化设计软件对每口井的尾管长度进行设计，一般设计范围从 50挂尾管的优点是工艺简单，可消除或减轻油管的弯曲效应。 2）锚定油管 油管锚是将油管锚定在套管上，以防止油管上下窜动的一种工具。该工具用于有杆泵抽油，可以减小油管伸缩造成的冲程损失，提高泵的有效冲程；除此，安装油管锚，可以有效防止上行程油管弯曲及改善油管受交变载荷产生的不良影响。 2001 年，我们引进了自动油管锚，依靠油套压差实现座封锚定油管，一方面 减少油管和抽油杆在上下运动过程中由于弹性变形造成的冲程损失，提高抽油泵泵效；另一方面，通过锚定油管，减少了油管的弯曲变形，减少了管杆之间的偏磨。该油管锚具有结构简单，依靠油套压差自动座封，上提管柱自动解封的优点。 该技术在我厂共应用 10 井次，主要应用在小泵深抽井上，平均泵效提高了 检泵周期延长了 81 天，累增油 740 吨，吨油价格按 1200元计算，增油创效 元，减少作业费用和管杆更换 12 万元，而油管锚仅需投入 4 万元，综合创效 元。 5、改善抽油杆的磨损状况 1） 龙扶正器的应用 95 年至 2000 年，文南油田主要应用 龙扶正器，在一定程度上缓解了管杆之间的偏磨。随着防偏磨技术的应用发展， 龙扶正器已越来越不能满足油田生产发展的需要，暴露出来的问题也越来越多。首先其材料耐磨性能差，使用寿命短，并容易老化呈大颗粒状或长条状破碎，容易造成泵卡或泵漏；其次，结构不合理，容易滑动，不能有效地起到防偏磨作用。根据扶正器间距安装优化设计，抽油杆在受压状态下发生正弦弯曲，当扶正器安装在正弦波四分之一波长的位置时，不但使用寿命极短，而且不能起到防偏磨的作用，尼龙扶正器由于来 回移动因此扶正效果不理想，并且寿命也较短。统计 2001 年扶正器应用情况，由于 龙扶正器破碎造成泵卡、泵漏共 32 井次，占全年扶正器应用总井次（ 124 井次）的 平均检泵周期 224 天（见附表1）。因此， 龙扶正器还需进一步改进材质和改善结构，否则很难满足生产需要。 2002 年，我们对尼龙扶正器的材料进行了改进，采用高强度的耐纶材料，至目前共应用 64 井次，检泵周期 272 天，除扶正器发生泵卡 7 井次， 3 口井作业补孔后自喷生产外，目前其余井均生产正常，比普通尼龙扶正器检泵周期延长了 48 天，泵卡井数 比 龙扶正器降低了 减少管杆更换 104m，综合创效 143 万元。 2）抽油杆扶正短节防偏磨技术 抽油杆扶正短节通常 连接在抽油杆上，利用扶正套的外径大于抽油杆接箍外径，起扶正作用，利用扶正套是高强度耐磨塑料，与油管接触使扶正体磨损，而减少油管的磨损，以达到防偏磨的作用。利用扶正套的旋转使尼龙均匀磨损，以达到延长使用寿命的目的。其结构如下图： 扶正短节结构简单、现场安装方便、使用寿命长，具有自动旋转功能，能较好地解决固定式抽油杆注塑尼龙扶正器无 法解决的单面偏磨问题，使用效果较好。 抽 油 杆 防 偏 磨 扶 正 短 节 结 构 示 意 图 针对尼龙扶正器在生产中存在的问题， 2000 年我们引进了抽油杆扶正短节。统计 99 年应用尼龙扶正器 96 井次，其中因扶正器碎卡泵 14 井次，因扶正器局部磨损严重磨穿接箍 17 井次，如 剖泵时发现 正器碎块将泵固定反尔卡死。与 正器相比，使用扶正短节，一方面减少了泵卡和检泵井次，另一方面，扶正短节使用寿命长，延长了油井的检泵周期。 至目前文南油田共应用抽油杆扶正短节防偏磨技术 48 井次，共投入资金 元，减少管、杆偏磨 米，节约管杆费更换费用 得了良好的经济效益。 3） 固定式抽油杆注塑尼龙扶正器应用 从 2001 开始 ，我们引进了固定式抽油杆注塑尼龙扶正器。通过在每根抽油杆上注塑两个尼龙扶正器，使其固定在抽油杆上，减少了在杆上的自由滑动，并在磨损过程中不易破碎造成泵卡，可有效地减缓管杆之间的偏磨。至目前，共应用 87井次，防偏磨效果较好 (详见下表 )，无一口井出现扶正器破碎造成泵卡泵漏现象。如 该井 偏磨严重， 2001 年共检泵 3次，分别为 5 月 28日、 8 月 25日、 9 月 11日，检泵周期 分别为 270天、 89 天和 17天， 9 月 11 日检泵配套固定式抽油杆注塑尼龙扶正器，至目前该井仍生产正常，生产时间已达 441天，防偏磨效果显著。 如 偏磨， 2002年 1 月 5日作业起出管杆偏磨严重，接箍腐蚀呈坑洞， 12 根抽油杆接箍偏磨达 304 根杆本体断，检泵周期 72 天，本次作业配套带注塑固定增强尼龙扶正器的抽油杆，免修期达 302 天，目前仍生产正常。分析认为，注塑式固定增强尼龙扶正器，由于在每根抽油杆上注塑了两个扶正器，并且位置固定，因而能较好地保护接箍和抽油杆，尤其是在下冲程时可以有效地减缓中性点 以下抽油杆的弯曲，较 龙扶正器防偏磨效果好。与应用 泵周期由 224 天延长为目前的 346天，延长了 122天，减少管杆更换 米。目前我们正已建立抽油杆尼龙扶正器注塑生产线，并逐步淘汰 固定式注塑尼龙扶正器应用效果表 正常工作 措施起出 断脱躺井 其他原因 合计 井次 57 12 8 10 87 百分数 00 有效期 318 209 346 305 4）旋转光杆 多功能自动间歇旋转式悬绳器是近年新出现的一种防 偏磨技术，通常简称为旋转光杆。 该悬绳器通过光杆自动旋转带动抽油杆顺时针旋转，从而对抽油杆起到了防脱扣的作用，另外也减少了抽油泵长期单方位工作所造成柱塞与泵筒的偏磨，减少了抽油杆柱与油管壁的单向偏磨，延长了管、杆、泵的使用寿命，减少了作业井次，提高了油井的生产时效，节约了抽油杆、油管及抽油泵的材料费用及油井的修理费用。 主要结构：此装置主要由主体、扶正卡体、上下吊耳、推力球轴承、蜗轮蜗杆、定位法兰、棘轮、摇臂及连杆部件组成（如下图）。 工作原理：利用光杆上下运动的作用力，在光杆下行时，由连杆 游动吊耳，碰到光杆密封器上部，顶置连杆作用力传递摇臂带动摇臂棘爪拨动棘轮旋转；在光杆上行时，摇臂棘爪靠连杆的重量反向转移复位，至下一棘轮齿槽内，往复运动达到不断间歇旋转的目的，由此可防止抽油杆柱脱扣，单方位偏磨拉伤等现象的发生，从而达到延长检泵周期、提高采油时率的目的。其 优点是可以自动旋转，使抽油杆均匀偏磨，从而延长了油井的检泵周期。 12345678910111213171615141、方卡子 2、钢丝绳 3、扶正套 4、扶正卡体 5、定位卡 6、蜗轮括孔 7、蜗轮 8、主体 9、轴承扩孔 10、中心通孔 11、连杆 12、游动卡体 13、抽油杆 14、摇臂 15、棘轮 16、棘瓜 17、旋转机构 自 2001 年我厂引进旋转光杆以来，至目前共应用 10 口井，其中2001 年我们选择偏磨严重的频繁检泵井（年检泵在 2 次以上）应用 5 口井，措施前平均检泵周期 110 天，措施后平均免修期达 265 天，延长了155 天（详见 2001 年旋转光杆应用效果统计表） ； 2002 年在偏磨严重的井上应用 5 口井，措施前平均检泵周期 187 天，措施后平均检泵周期为262 天，延长了 75 天（详见 2002 年旋转光杆应用效果统计表）。如， 2001 年共检泵 3 次，其中有 2 次因为偏磨严重导致油管磨出裂缝（裂缝最长达 80检泵，平均检泵周期 134 天，应用旋转光杆后生产 230 天，由于补孔起出，跟踪发现 19磨约 1见，使用旋转光杆，可以使抽油杆均匀磨损，延长管杆的使用寿命，延长了油井的免修期。 5) 接箍扶正套 通常，抽油杆磨损时 首先磨损外径较大的接箍， 2001 年我们引进了一种保护接箍不受磨损的新型接箍扶正套（其结构如右图），它由高强度耐磨尼龙材料制成，结构由扶正套及两个反扣的螺丝组成。下井时，首先将扶正套穿在接箍上，然后再拧紧两边的螺丝。偏磨时，抽油杆首先磨损扶正套，从而保护了抽油杆接箍和本体不受磨损，除此，由于两边螺丝是反扣，该扶正套还有防止抽油杆倒扣及脱扣的作用。 该技术共试验应用 5 口井（详见接箍扶正套应用效果表），这 5 口井均偏磨非常严重，下接箍扶正套之前，平均检泵周期 148 天，应用接箍扶正套后，除 2 口井补孔 起出， 1 口井泵双漏起出，其余 2 口井目前仍生产正常， 5 口井平均免修期达 306 天，比措施前提高了 158 天。通过措施前后跟踪发现，下接箍扶正套后抽油杆接箍和本体都基本不偏磨，偏磨现状得到了明显地改善，也未发现抽油杆脱扣现象。 6、应用旋转井口减少油管磨损： 通过定期对井下油管柱旋转一定角度，来实现抽油杆与油管的均匀磨损，达到延长作业周期的目的。对于偏磨严重的抽油井，使用该装置可有效的减缓管杆磨损及抽油泵的磨损，从而大大延长作业周期。 如图1 所示，用搬手从上而下旋转螺杆 1，带动蜗轮承载体 2做顺时针旋转，承载体 2在键 3的作用下带动萝卜头 4 转动，从而带动油管管柱旋转，达到油管柱与抽油杆均匀磨损的目的。 起下作业时，只需抬掉上盖板 5，提出萝卜头 4，键 3 焊于萝卜头体上，一并提出，然后将作业盖板 6（两半结构）盖于并用螺栓固定到本体 7 上，如图 2，即可进行正常起下钻作业。 图 1 1）主要技术参数： 、公称通径： 65、作业通径： 120、额定工作压力： 25）特点： 、整机设计紧凑合理，精密传动件采用保护性设计，可有效地避免磕碰造成的损伤而影响使用寿命；全部接口采用了标 准抽油机井口的联结 图 2 形式，可以直接与现有的井口相关部件配套使用。 、不增加井口的高度。 、使用维修方便，对于 2000 米的泵挂管柱用 14 寸搬手及一人之力即可轻松实现井下油管旋转，装置周边设计有 4 处加油孔及一处放液孔，可保持内部旋转机构处于良好工作环境。 、起下钻作业便利、安全。本装置设计了 120径的作业通道，可满足不同的下钻要求而勿须现场拆卸旋转机构；作业盖板的设计使用可进一步保持内部旋转机构完好无忧，从而保持其优良使用性能。 3）现场应用 2001 年至目前，文南油田共应用旋转井口 38 井次，平均免修期227 天，应用效果见附表，通过对 4 口偏磨严重的抽油井油管进行切割观察，油管内壁的磨损程度明显变好，偏磨较为均匀，有效地降低了油管磨损严重而出现裂缝。 7、改变抽油杆接箍位置来改变偏磨位置 油井作业时，在活塞上面增加或去掉一个 4改变油管和抽油杆偏磨的位置，以延长油管和抽油杆的使用寿命。 2002 年共应用28 口井，其中 4 口井因补孔作业起出外，其余均生产正常。 8、抽油杆扶正器的优化设计及安装 根据 2001 年油井偏磨断脱 分类统计表， 2001 年因偏磨断脱的油井共有 31 井次，其中杆断 19 井次，杆脱 12 井次，偏磨情况和断脱位置见附表，其断脱位置与断脱井次如下表： 2001 年油井偏磨断脱位置与井数关系表 断脱位置（） 30000脱井数 3 9 11 8 2 0 0 1 年 油 井 偏 磨 断 脱 位 置 与 井 数 关 系 图05101530000井的偏磨断脱位置主要集中在抽油杆的中下部位，主要在中性点以下，断脱位置在抽油杆长度 70以下的 抽油井为 19 井次，断脱井次占全部断脱井次 的 因此解决中性点以下管杆的偏磨问题是我们治理油井偏磨的重点。 抽油杆弯曲主要发生在中和点以下，因此根据抽油杆弯曲理论及计算，扶正器应安装在中和点以下井段，抽油杆中和点位置的计算公式为： L=4/( g)( /4) + P 惯下 +P 式中 kg/ 惯下 =P 杆 ， P 杆 为抽油杆柱在液柱中的重力， N m N f 油 m 在垂直井眼中，抽油杆柱可看作一根细长杆，下冲程时，在轴向压力的作业下，中和点以下受压部分表现出的问题为压杆稳定问题。抽油杆柱由直线状过渡到曲线形状，并不是强度不够，而是稳定性不够，即轴向压力超过了抽油杆柱的临界压力值，根据力学模型，抽油杆柱在受压状态下发生正弦弯曲，发生正弦弯曲后，每隔半个波长又回到垂直状态时的位置，由于扶正器外径较大，可以看作压杆约束，根据增加压杆的约束可以提高压杆的稳定性的理论，扶正器应安装在正弦曲线振幅为0 的位置，以达到增加约束，提高抽油杆的稳定性。计 算结果表面，在38 至 57 泵中间，最小扶正器的间距一般为 4左右（半个波长），目前抽油杆的长度 8，考虑现场操作方便，采用每根抽油杆接箍处和抽油杆本体中间各安装一个扶正器是比较合理的方式，在中性点以下井段安装扶正器。 在设计中，考虑井斜和油管不锚定的影响，一般加扶正器井段长度为中性点以下杆柱长度的 。在现场实际中，也可以结合作业起出管杆的偏磨情况进行安装。安装原则： 1）在 1/4 波长的位置处最好不要安装抽油杆扶正器，因为这些部位安装扶正器不能达到改变抽油杆受力状态的目的，丝毫起不了扶正作用，并且由于扶 正器外径较大，会严重磨损油管内壁，扶正器的使用寿命也大大缩短。 2）中和点以下扶正器的安装应以每根抽油杆的接箍处以及抽油杆中间安装为原则，以减少甚至避免抽油杆柱偏磨。 3）在满足产液量要求的前提下，抽汲速度越小越好。 4）由于大泵杆柱在同样受力条件下的弯曲明显增加，建议在满足油井产量的前提下，尽可能用小泵径生产。 5）抽油杆扶正器与油管内壁相接触的材料应选用与油管材料磨擦系数小的，以防止其与油管内壁接触时产生的磨擦力过大而增加悬点载荷，以及对油管造成磨损，一般使用尼龙材料。 6）使用加重杆后 抽油杆柱发生弯曲的正弦波波长明显增大，这是由于加重杆尺寸大，抗弯模量大的缘故。因此，在杆柱中和点下部使用加重杆，可以在一定程度上限制抽油杆柱发生弯曲。 在生产中，我们通过扶正器安装优化设计软件，并结合井斜井况资料，对油井进行防偏磨治理。 2002 年，通过应用多种防偏磨技术， 扶正器卡泵由 2001年的 32 井次减少到目前的 14井次（详见扶正器卡泵表），减少了 18 井次；偏磨断脱井次由 2001 年的 31井次减少到 2002 年的 15 井次（详见偏磨断脱统计表），减少了 16 井次；通过偏磨综合治理，其 他原因（管漏、泵漏等）检泵较 2001 年也减少了 22井次，合计， 2002年共减少检泵井次 52井次，取得了显著效果。 五、经济效益评价： 2002 年文南油田广泛应用各种防偏磨技术，综合治理油井的偏磨问题