论文部分内容阅读
抽油机采油依然是石油行业占主导地位的人工举升采油方式,抽油机井管杆偏磨仍然是目前油田开发普遍存在的问题。当油田进入中后期开采阶段时,由于采用了注水等增产措施,偏磨井数量逐年增加。全国各大油田以及国外各油气开发公司均发现抽油机井存在一个主要的问题是油管、抽油杆在上下冲程中的相互偏磨。在油田生产中,随着下泵深度增加、产出液含水上升,偏磨问题呈上升的趋势。海拉尔油田属于低产、低渗油田,油井平均日产液3.1t/d,油层埋藏深度大,平均下泵深度大于1700m。由于油井泵挂深度大,单井产液量低,沉没度低,井下杆柱工作状况复杂,导致杆管偏磨问题较为严重。杆管偏磨已经成为海拉尔油田油井作业的首要原因,增加油井检泵率,缩短油井检泵周期,急需采取技术手段解决杆管偏磨问题。本文在借鉴国内外同类研究课题的基础上,通过系统性研究海拉尔油田抽油机井偏磨现状,总结出了海拉尔油田杆管偏磨的规律及原因,调研了国内外先进的偏磨防治技术,形成了适用于海拉尔油田的偏磨防治措施。在偏磨力学理论方面,在三维空间井眼轨迹的基础上,将抽油杆所受的静载荷、动载荷、摩擦载荷与其他载荷归纳为抽油杆柱端部受到的集中载荷和抽油杆轴向分布载荷两个方面,运用微元分析法建立了三维力学模型,并采用迭代法进行了求解;在偏磨预测方面,运用屈曲失稳理论,调研了垂直井与弯曲井的偏磨临界载荷的计算模型,并运用直接法与能量法建立杆管磨损量预测模型并进行求解;针对垂直井和弯曲井,分别运用压杆理论与国外先进技术建立扶正器放置模型,并运用二分法进行了求解;在偏磨理论以及各模型的基础上,使用计算机C#语言,结合SQL Server2008数据库,编制出了抽油机井偏磨预测与防治系统,并且运用海拉尔油田的现场数据测试了软件,对软件的有效性及可靠性进行了验证;同时研究了井斜、抽汲参数、杆柱直径、含水率、沉没度以及抽油泵参数对杆柱受力的影响,运用实例,进行了计算,总结出了偏磨影响因素的规律,并综合了各技术手段,在不同井况下对海拉尔偏磨防治技术进行了配套研究,从而延缓了海拉尔油田杆管偏磨的进程。