油井防偏磨技术培训教程PPT学习教案

1、会计学1油井防偏磨技术培训教程油井防偏磨技术培训教程 油田开发到中后期油田开发到中后期, ,随着油井含水的上升和斜井定向井的增加，有杆泵井管杆偏磨、磨蚀问题越来越严重随着油井含水的上升和斜井定向井的增加，有杆泵井管杆偏磨、磨蚀问题越来越严重85%21%偏磨井偏磨井数数12381250814196开井数开井数有杆泵井有杆泵井数数油井管杆偏磨问题普遍存在油田各采油厂油井管杆偏磨问题普遍存在油田各采油厂油田管杆偏磨油田管杆偏磨现状现状第1页/共57页油井管杆偏磨原因油井管杆偏磨原因第2页/共57页69%1、井身结构是管杆偏磨的主要影响因素、井身结构是管杆偏磨的主要影响因素 斜井偏磨比例大。且随井斜角

2、的增加，偏磨越严重斜井偏磨比例大。且随井斜角的增加，偏磨越严重 斜井、定向井比例逐渐增加，斜井、定向井比例逐渐增加，造斜点也逐渐上移造斜点也逐渐上移东辛采油厂，斜井比例占开井数东辛采油厂，斜井比例占开井数的的40%，造斜点在，造斜点在300-400米，米，380口抽油泵在造斜点以下生产。口抽油泵在造斜点以下生产。第3页/共57页直井不直。方位角变化、地应力变化使套管弯曲变形，造成管杆接触偏磨直井不直。方位角变化、地应力变化使套管弯曲变形，造成管杆接触偏磨河河110-21井井身轨迹图井井身轨迹图井身轨迹俯视井身轨迹俯视图图井身轨迹侧视井身轨迹侧视图图1、井身结构是管杆偏磨的主要影响因素、井身结构

3、是管杆偏磨的主要影响因素 第4页/共57页 在杆柱下冲程受综合阻力作用，中性点以下失稳弯曲，造成管杆偏磨。在杆柱下冲程受综合阻力作用，中性点以下失稳弯曲，造成管杆偏磨。生产参数生产参数 井液粘度井液粘度2、管杆受力运动失稳弯曲，造成管杆接触磨损、管杆受力运动失稳弯曲，造成管杆接触磨损 l泵挂越深偏磨越严重泵挂越深偏磨越严重 泵挂大于泵挂大于1500米的偏磨井占同泵挂深度井的米的偏磨井占同泵挂深度井的37.7%，比例最高，比例最高第5页/共57页年度年度6 6次以下次以下6-96-9次次9 9次次-12-12次次井井数数占偏磨油井占偏磨油井百分数，百分数，占同冲次油占同冲次油井百分数，井百分数，

4、% %井井数数占偏磨油井占偏磨油井百分数，百分数，占同冲次油占同冲次油井百分数，井百分数，% %井井数数占偏磨油井占偏磨油井百分数，百分数，占同冲次油占同冲次油井百分数，井百分数，% %20052005242419.219.24.14.1525241.641.610.410.4494939.239.224.524.5平均冲次平均冲次4.64.67.87.810.810.8孤东采油厂冲次对偏磨统计表孤东采油厂冲次对偏磨统计表l冲次越高，偏磨越严重冲次越高，偏磨越严重 孤岛采油厂聚驱和非聚驱偏磨井统计表孤岛采油厂聚驱和非聚驱偏磨井统计表 注聚区偏磨井比例高于非注聚驱偏磨井注聚区偏磨井比例高于非注聚

5、驱偏磨井48% 采油区采油区开井开井( (口口) )偏磨井数偏磨井数( (口口) )占开井比例占开井比例( () )注聚区注聚区3673672152155959非注聚区非注聚区1539153917217211 11 l注聚井，见聚后粘度增大，失稳弯曲加剧偏注聚井，见聚后粘度增大，失稳弯曲加剧偏磨磨第6页/共57页油包水型油包水型水包油型水包油型含水率含水率60-70%产出液腐蚀介质加剧管杆偏磨产出液腐蚀介质加剧管杆偏磨 产出液高含水、高矿化度造成了产出液高含水、高矿化度造成了腐蚀加剧偏磨腐蚀加剧偏磨。68%55%第7页/共57页10408351565634887426132950管杆磨损腐蚀规

6、律管杆磨损腐蚀规律N80N80、J55J55油管油管20GrMo20GrMo、35GrMo35GrMo杆杆腐蚀磨损结果实验结果实验结果有杆泵井管杆偏磨：有杆泵井管杆偏磨：磨损、腐蚀共同作用结果，腐蚀加剧磨损磨损、腐蚀共同作用结果，腐蚀加剧磨损第8页/共57页管 杆 失 稳 弯 曲管 杆 失 稳 弯 曲主要影响因素。随井斜角的增大，管杆偏磨加重主要影响因素。随井斜角的增大，管杆偏磨加重井斜或井筒弯曲井斜或井筒弯曲产出液腐蚀介质产出液腐蚀介质l与生产参数相关。泵挂越深、冲次越高，偏磨与生产参数相关。泵挂越深、冲次越高，偏磨越严重越严重l管杆失稳弯曲造成中、下部偏磨管杆失稳弯曲造成中、下部偏磨l高粘

7、度、下行阻力越大，管杆失稳偏磨越严重高粘度、下行阻力越大，管杆失稳偏磨越严重l含水越高、矿化度越大，管杆腐蚀速率越大、偏磨含水越高、矿化度越大，管杆腐蚀速率越大、偏磨越严重越严重固有结构因素固有结构因素不稳定动态因素不稳定动态因素催化因素催化因素管杆偏磨规管杆偏磨规律律 第9页/共57页 获得了获得了三个提升三个提升技术上技术上 单一局部治理 集成配套综合治理管理上管理上分散治理模式 统一治理模式质量粗放管理 统一标准治理效益上效益上 有效果无效益 有效果有效益第10页/共57页形成了多种防偏磨工艺形成了多种防偏磨工艺锚定类锚定类防 腐 抽 油 杆防 腐 抽 油 杆 抗磨防腐油管抗磨防腐油管

8、扶正类扶正类加重类加重类 特种泵特种泵 减 磨 接 箍 类减 磨 接 箍 类 油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术 直直/斜井防偏磨配套技斜井防偏磨配套技术术抽油杆扶正抽油杆扶正器器隔离油管、抽油杆隔离油管、抽油杆加重、锚定加重、锚定减少管杆失稳弯曲减少管杆失稳弯曲第11页/共57页形成了多种防偏磨工艺形成了多种防偏磨工艺锚定类锚定类防 腐 抽 油 杆防 腐 抽 油 杆 抗磨防腐油管抗磨防腐油管 扶正类扶正类加重类加重类 特种泵特种泵 减 磨 接 箍 类减 磨 接 箍 类 油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术 第12页/共57页技

9、术特点技术特点结构组成结构组成l扶正套（弹性）扶正套（弹性）l高硬度、抗磨杆体高硬度、抗磨杆体u扶正类核心技术扶正类核心技术抗磨副技术抗磨副技术第13页/共57页u定位式扶正器技术定位式扶正器技术技术特点技术特点结构组成结构组成l由上、下扶正块组成由上、下扶正块组成l旋转旋转90，置于抽油杆体，置于抽油杆体第14页/共57页u抗磨副技术参数表抗磨副技术参数表规格规格扶正杆长度扶正杆长度m m扶正体最大外径扶正体最大外径mmmm适用油管适用油管mmmm配套泵型配套泵型CYY25/73CYY25/736-76-758580.50.57373抽油泵抽油泵螺杆泵螺杆泵CYY28/73CYY28/735

10、8580.50.57373CYY25/89CYY25/8972720.50.58989CYY28/89CYY28/8972720.50.58989第15页/共57页形成了多种防偏磨工艺形成了多种防偏磨工艺锚定类锚定类防 腐 抽 油 杆防 腐 抽 油 杆 抗磨防腐油管抗磨防腐油管 扶正类扶正类加重类加重类 特种泵特种泵 减 磨 接 箍 类减 磨 接 箍 类 油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术 碳锆复合树脂内涂层油管碳锆复合树脂内涂层油管HDPE/EXPE内衬油管内衬油管第16页/共57页碳锆复合碳锆复合树脂新涂料树脂新涂料抗磨防腐抗磨防腐双重特性双重特性通过在油

11、管表面内涂一隔离防腐层，提高抗磨防腐性能通过在油管表面内涂一隔离防腐层，提高抗磨防腐性能u碳锆复合树脂内涂层油管技术碳锆复合树脂内涂层油管技术 第17页/共57页固化产物牢固的网状结构，分子量固化产物牢固的网状结构，分子量2000-2500CH2CHOHCHCH2OHNN CH2CHOHCHCH2OHNN NN CHOHCH2CHOHCH2CHOHCH2CHOHCH2 NN CH2CHOCHCH2O环氧树环氧树脂脂H2NNH2固化固化剂剂+u碳锆复合树脂内涂层油管技术碳锆复合树脂内涂层油管技术 第18页/共57页水煮后的涂水煮后的涂层层80，24hu碳锆复合树脂内涂层油管技术碳锆复合树脂内涂层

12、油管技术 第19页/共57页u碳锆复合树脂内涂层油管技术碳锆复合树脂内涂层油管技术 技术特点技术特点第20页/共57页特种挤出工艺特种挤出工艺抗磨防腐抗磨防腐双重特性双重特性通过在油管表面内衬一层高密度聚乙烯新材料通过在油管表面内衬一层高密度聚乙烯新材料uHDPE/EXPE内衬油管技术内衬油管技术 第21页/共57页 高密度聚乙烯新材料通过分子结构改性和添加特种助剂达到抗磨耐温性能。高密度聚乙烯新材料通过分子结构改性和添加特种助剂达到抗磨耐温性能。普通普通聚乙烯聚乙烯高密度高密度聚乙烯聚乙烯松散高松散高分子链分子链紧密高分紧密高分子长链子长链uHDPE/EXPE内衬油管技术内衬油管技术 第22

13、页/共57页uHDPE/EXPE内衬油管技术内衬油管技术 技术特点技术特点 第23页/共57页抗磨防腐油管与普通油管抗磨性能对比表抗磨防腐油管与普通油管抗磨性能对比表 序号技术指标N80油管HDPE/EXPE内衬油管碳锆涂层油管1表面处理技术内衬高分子聚乙烯管粉状涂料热熔在表面2处理层厚度，mm3.50.50.73耐磨性，mg31.894往复试验油管磨损量，最大/最小0.660.560.44/0.280.06/0.025对应接箍磨损量，最大/最小0.120.100.2/0.08第24页/共57页形成了多种防偏磨工艺形成了多种防偏磨工艺锚定类锚定类防 腐 抽 油 杆防 腐 抽 油 杆 抗磨防腐油

14、管抗磨防腐油管 扶正类扶正类加重类加重类 特种泵特种泵 减 磨 接 箍 类减 磨 接 箍 类 油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术 铬 合 金 防 腐 抽 油 杆铬 合 金 防 腐 抽 油 杆第25页/共57页u铬合金防腐抽油杆技术铬合金防腐抽油杆技术 解决普通抽油杆在高含水、高矿化度腐蚀偏磨井中，腐蚀疲劳断裂问题DXX37X4 坑蚀断裂DXX70-4 藓状腐蚀河74-11裂纹腐蚀 本技术以抽油杆防腐材料研究为核心，将高铬含量合金钢应用于抽油杆防腐，大幅提高抽油杆的抗腐蚀疲劳断裂问题。第26页/共57页u铬合金防腐抽油杆技术铬合金防腐抽油杆技术实验条件温度：11

15、0、压力：20MPa总矿化度13104mg/l 、时间：240h序序 号号抗拉强度抗拉强度MPaMPa断面收缩率断面收缩率% %断后伸长率断后伸长率% %疲劳寿命疲劳寿命106防腐杆防腐杆1211121153.453.410.810.818620CrMoA20CrMoA94694662.162.11616106D D级杆级杆794-96550501111106 20CrMoA20CrMoA 防腐杆防腐杆第27页/共57页形成了多种防偏磨工艺形成了多种防偏磨工艺锚定类锚定类防 腐 抽 油 杆防 腐 抽 油 杆 抗磨防腐油管抗磨防腐油管 扶正类扶正类加重类加重类 特种泵特种泵 抗 磨 减 磨 类抗

16、 磨 减 磨 类 油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术油 井 管 杆 防 偏 磨 技 术 抽 油 杆 抗 磨 接 箍抽 油 杆 抗 磨 接 箍抽 油 杆 减 磨 接 箍抽 油 杆 减 磨 接 箍油管减磨接箍油管减磨接箍第28页/共57页u特种抽油杆接箍技术特种抽油杆接箍技术u抽油杆抗磨接箍抽油杆抗磨接箍u抽油杆减磨接箍抽油杆减磨接箍涂层涂层第29页/共57页u油管减磨接箍技术油管减磨接箍技术不同心常规接箍常规接箍配合配合减磨接箍减磨接箍配合配合第30页/共57页u油管减磨接箍技术油管减磨接箍技术常规接箍常规接箍配合配合减磨接箍减磨接箍配合配合第31页/共57页形成了多种防偏磨工艺形成了多种防偏磨

17、工艺锚定类锚定类防 腐 抽 油 杆防 腐 抽 油 杆 抗磨防腐油管抗磨防腐油管 扶正类扶正类加重类加重类 特种泵特种泵 减 磨 接 箍 类减 磨 接 箍 类 1、油井管杆防偏磨技术、油井管杆防偏磨技术 偏 置 阀 斜 井 抽 油 泵偏 置 阀 斜 井 抽 油 泵防 磨 防 腐 等 径 泵防 磨 防 腐 等 径 泵第32页/共57页u防 磨 防 腐 等 径 泵防 磨 防 腐 等 径 泵第33页/共57页u偏置阀斜井抽油泵偏置阀斜井抽油泵第34页/共57页规 格mm外 径mm 冲程范围m泵常数 间隙代号连接螺纹CCYB56/321154.26.02.3892、327/8TBGCCYB56/3811

18、51.91CCYB70/321404.3831/227/8TBGCCYB70/381403.9防磨防腐等径泵参数表防磨防腐等径泵参数表规 格mm冲程范围m配合抽油杆mm配合油管mm32443.0-7.016625619702276839525偏置阀斜井抽油泵参数偏置阀斜井抽油泵参数表表第35页/共57页 通过管杆抗磨、减磨、扶正、加重等成熟技术的配套，形成了适应不同偏磨井况的多种成熟治理配套技术系列严重腐蚀偏磨井抗磨蚀油管+抗磨接箍提高油管、抽油杆接箍抗磨防腐性能，减轻偏磨注聚驱腐蚀偏磨井抗磨蚀油管+连续杆+螺杆泵解决旋转失稳磨损问题失稳弯曲偏磨井抗磨副+加重杆应用扶正、加重原理，减轻管杆失稳

19、偏磨大斜度腐蚀偏磨井抗磨蚀油管+抗磨副提高造斜井段抗磨性能减少造斜井段管杆接触深井腐蚀偏磨井抗磨蚀油管+防腐连续杆解决深井腐蚀偏磨问题2、防偏磨技术系列化配套、防偏磨技术系列化配套第36页/共57页u井斜角井斜角20腐蚀、偏磨严重的大斜度井配套模式腐蚀、偏磨严重的大斜度井配套模式配套技术：配套技术： “碳锆涂层油管抗磨副碳锆涂层油管抗磨副+ +抗磨接箍抗磨接箍”技技术术偏置阀泵偏置阀泵抗磨副抗磨副抗 磨 接抗 磨 接箍箍涂层油管涂层油管配套特点：配套特点：造斜、稳斜段抗磨副扶正造斜、稳斜段抗磨副扶正抗磨油管、抗磨接箍抗腐减磨抗磨油管、抗磨接箍抗腐减磨采用偏置阀斜井泵采用偏置阀斜井泵存在问题：存

20、在问题：井斜大，管杆偏磨严重井斜大，管杆偏磨严重高腐蚀产出液管杆腐蚀严重高腐蚀产出液管杆腐蚀严重斜井段，抽油泵泵效低斜井段，抽油泵泵效低第37页/共57页配套技术：配套技术： “抗磨油管抗磨油管+ +抗磨接箍抗磨接箍”技术技术u井斜角井斜角20腐蚀、偏磨严重井配套模式腐蚀、偏磨严重井配套模式抗磨接箍抗磨接箍涂层油管涂层油管防腐泵防腐泵配套特点：配套特点：抗磨油管、抗磨接箍抗腐减磨抗磨油管、抗磨接箍抗腐减磨采用防腐泵采用防腐泵存在问题：存在问题：失稳弯曲偏磨为主失稳弯曲偏磨为主局部井筒弯曲，加剧偏磨局部井筒弯曲，加剧偏磨高腐蚀产出液，腐蚀性强高腐蚀产出液，腐蚀性强第38页/共57页配套应用配套应

21、用“抗磨副抗磨副+ +油管减磨接箍油管减磨接箍+ +抽油杆减磨接箍抽油杆减磨接箍”技术技术配套特点：配套特点：重点偏磨部位采用抗磨副扶正重点偏磨部位采用抗磨副扶正油管、抽油杆减磨接箍减磨防油管、抽油杆减磨接箍减磨防腐腐u井斜角井斜角20长井段偏磨严重井配套模式长井段偏磨严重井配套模式抽油杆减磨接箍抽油杆减磨接箍抗磨副抗磨副油管减磨接箍油管减磨接箍抗磨防腐泵抗磨防腐泵存在问题：存在问题：失稳弯曲为主，偏磨段长失稳弯曲为主，偏磨段长第39页/共57页u一般偏磨井配套模式一般偏磨井配套模式抗磨防腐抗磨防腐泵泵抗 磨抗 磨副副抽油杆减磨接抽油杆减磨接箍箍配套应用配套应用“抗磨副抗磨副+ +抽油杆减磨接

22、箍抽油杆减磨接箍” 技术技术 配套特点：配套特点：重点偏磨部位采用抗磨副扶正重点偏磨部位采用抗磨副扶正抽油杆减磨接箍减磨防腐抽油杆减磨接箍减磨防腐存在问题：存在问题：失稳弯曲为主，偏磨段短失稳弯曲为主，偏磨段短第40页/共57页u注聚驱内衬油管配套螺杆泵注聚驱内衬油管配套螺杆泵存在问题：存在问题：产出液见聚，下行阻力大，失产出液见聚，下行阻力大，失稳弯曲偏磨稳弯曲偏磨第41页/共57页已形成了已形成了5类油井防偏磨技术，包括：管、杆、泵、接箍及配套工具类类油井防偏磨技术，包括：管、杆、泵、接箍及配套工具类。3 、 防 偏 磨 技 术 汇 总、 防 偏 磨 技 术 汇 总通过集成形成了通过集成形

23、成了5种典型防偏磨配套技术系列，可根据油井具体偏磨情况，进行更多的集成配套种典型防偏磨配套技术系列，可根据油井具体偏磨情况，进行更多的集成配套。油井防偏磨思路：扶正、减磨、防腐为主，避免管杆接触，改善管杆运动受力油井防偏磨思路：扶正、减磨、防腐为主，避免管杆接触，改善管杆运动受力。第42页/共57页 以防偏磨主核心技术为导，加强先进成熟技术以防偏磨主核心技术为导，加强先进成熟技术的集成配套应用，提高油井防偏磨治理效果的集成配套应用，提高油井防偏磨治理效果 加强偏磨井井身结构描述加强偏磨井井身结构描述严格偏磨井油管检测技术应用严格偏磨井油管检测技术应用防偏磨优化设计防偏磨优化设计集成应用防偏磨优

24、势系列化技术集成应用防偏磨优势系列化技术第43页/共57页 1、应用、应用有杆泵三维优化设计软件有杆泵三维优化设计软件软件功能软件功能第44页/共57页2、加强陀螺测井斜技术应用，为偏磨治理提供依据、加强陀螺测井斜技术应用，为偏磨治理提供依据井深1500m处水平位移85m1750m-1900m水平位移每50m增加12mST2-2-165井辛6x29井u 直井具有明显的造斜特征即直井不直u 直井井斜角和方位角的变化形成螺旋弯曲，加剧油井管杆偏磨 通过通过235口口偏磨井陀螺测斜数据分析，井斜是油井偏磨的主要影响因素偏磨井陀螺测斜数据分析，井斜是油井偏磨的主要影响因素第45页/共57页 应用漏磁检

25、测原理，对存在缺陷应用漏磁检测原理，对存在缺陷的油管进行在线检测，保证下井油管的的油管进行在线检测，保证下井油管的质量，检测缺陷有：质量，检测缺陷有：裂纹、孔洞、沟槽、制造缺陷裂纹、孔洞、沟槽、制造缺陷3、应用油管在线检测技术，确保下井油管合格、应用油管在线检测技术，确保下井油管合格 第46页/共57页3、应用油管在线检测技术，确保下井油管合格、应用油管在线检测技术，确保下井油管合格 现河采油厂：现河采油厂： 检测检测150150口井，检测油管口井，检测油管2384123841根根 检测出轻度缺陷管检测出轻度缺陷管1096610966根（根（46%46%） 中度缺陷管中度缺陷管476476根（

26、根（2%2%） 重度缺陷管重度缺陷管46494649根（根（19.5%19.5%）第47页/共57页 经过06-08年的综合治理，完成偏磨井治理2132口井，以主导工艺抗磨油管、抗磨副治理井数达到2071口井4 、 油 田 油 井 防 偏 磨 综 合 治 理、 油 田 油 井 防 偏 磨 综 合 治 理 偏磨治理总体取得了减少作业1142井次的效果生产周期由治理前149d 353d，延长了1倍多 410口一直未作业，901口井作业后继续有效生产 ，76%的井有效 偏磨治理效果显著偏磨治理效果显著 第48页/共57页 配套应用模式： 应用比例 HDPE/EXPE内衬油管+型抗磨接箍 60% HDPE/EXPE内衬油管+防腐抽油杆（连续杆） 25% HDPE/EXPE内衬油管+高抗扭杆（连续杆）+螺杆泵 15% HDPE/EXPE内衬油管应用情况统计表 年 度实施井数口生产周期，d减少作业井次治理前治理后延 长延长倍数2006240128 450 322 2.52 604 2007159115 295 180 1.57 249 200862138 87合计461123388 230 2.14 462 uHDPE内衬油管应用情况内衬油管应用情况第49页/共57页存在问题：存在问题：uHDPE内衬油管应用情况内衬油管应用情况第50页/共57页配套应用模式： 应用比例 CEP内涂油管+