丛蕊[1]2002年在《水驱抽油机井杆管偏磨力学机理与预防措施研究》文中进行了进一步梳理水驱抽油机井杆管偏磨现象呈逐年增加的趋势，已经成为影响检泵作业的主要因素之一。针对这一实际问题，本文在统计分析大庆油田采油五厂杆管偏磨井分布规律的基础上，得出了影响水驱抽油机井杆管偏磨的主要因素为含水、沉没度、抽汲参数和泵的间隙等级等；综合考虑了抽油杆柱所受的静负荷、惯性负荷、振动负荷及摩檫负荷，将抽油杆柱离散成阻尼—弹簧—质量振动系统，并改进了抽油泵液体负荷的模拟方法，建立了抽油杆柱所受轴向分布力新的计算方法；建立了抽油杆柱屈曲变形时的微分方程，在考虑整个抽油杆柱及其两端约束条件的基础上，推导出了垂直井筒中抽油杆柱产生多次屈曲时轴向临界载荷及偏磨点位置的计算公式，绘制出垂直井筒中抽油杆柱多次屈曲变形时的图形，得出了垂直井筒中抽油杆柱屈曲变形规律，即抽油杆柱最大弯曲变形始终发生在中和点附近，往下的弯曲变形挠度值越来越小，故在中和点附近抽油杆柱必然与油管接触，造成主要的摩擦阻力；并且随着抽油杆柱屈曲次数的增加，各波形顶点下移，波长变短，同时屈曲变形的临界载荷也增大。根据抽油杆柱屈曲变形临界条件，建立了杆管偏磨临界条件；根据所建立的抽油杆柱所受轴向分布力与泵端集中轴向压力的模拟方法以及杆管偏磨临界条件，提出了杆管偏磨力学机理，即由于油田生产流压的降低，以及由于部分油井抽汲参数过大，造成低沉油井逐年增多。在低沉没度油井中，由于天然气在原油中提前脱气，蜡在油管内、甚至在泵内析出，加之个别油井热洗周期不合理，造成杆管、甚至泵内严重结蜡，从而导致个别油井产生偏磨。同时，近年来油田含水不断升高，这样就使高含水、低沉没度油井中产生的“液击”现象，加剧了抽油杆柱的振动，从而导致了抽油杆柱所受轴向分布力下降，造成抽油杆柱容易产生偏磨现象。并且抽汲参数的增大，也进一步加剧了杆管偏磨；最后提出了预防杆管偏磨的措施，主要包括扶正器的设计、加重杆的设计、优化抽汲参数等。
余航[2]2013年在《海拉尔油田抽油机井杆管偏磨防治技术研究》文中研究表明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,在叁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叁维力学模型,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。
张志坚[3]2012年在《抽油机井综合诊断与优化研究》文中认为本论文应用计算机仿真技术,建立抽油机井系统各单元仿真模型,开展抽油机井泵况,杆管偏磨状态,参数、设备匹配合理性,系统效率水平的综合诊断分析方法研究。研究过程中,以提高系统效率为目标,以防止或减轻偏磨为约束条件,保证产量的前提下,筛选节能措施井、优化设计措施方案,形成了一套措施井筛选、节能措施方案优化方法。通过该优化设计方法,提高抽油机井系统效率、分效率和防止杆管偏磨,实现抽油机系统节能的目的。开发的联机版辅助设计软件应用诊断和辅助设计进行抽油机系统诊断优化219井次:其中诊断196井次,诊断符合率达到91.3%；优化21井次,优化前后对比,平均系统效率提高6.9个百分点。实现了很好的节能目的,对提高油田开发经济效益具有重要意义。
张玉晓[4]2009年在《杆管偏磨治理理论与技术》文中提出杆管偏磨是油田后期高含水开发阶段有杆泵生产面对的重要问题,井眼弯曲和抽油杆柱失稳屈曲是导致杆管偏磨的重要原因。本文在文献调研的基础上,以叁维弯曲井眼中的抽油杆柱为研究对象,研究了抽油杆柱在各种井眼约束条件下的屈曲行为,建立了杆柱屈曲微分方程,并应用变分法进行求解,得到了抽油杆柱正弦和螺旋屈曲后的构型函数、杆管之间的接触力和杆柱屈曲临界载荷;在叁维空间井眼轨迹的基础上,考虑了抽油杆的构成、抽油杆所受的摩擦力、惯性力、弹性力等,采用微元分析法,建立了描述定向井抽油杆受力状况的叁维力学模型,并采用有限差分法进行了求解,对求解结果进行了分析;研究了抽油机井生产参数及生产状况对抽油杆受力的影响,包括抽汲参数(泵径、冲程、冲次)、含水率和泵的充满程度等对抽油杆泵端集中力、抽油杆分布力、抽油杆受压段长度和杆柱屈曲临界载荷的影响,从而指导抽油机井的合理生产以减缓杆管偏磨的进程;针对垂直井眼和叁维弯曲井眼的不同,分别以细长压杆理论和纵横弯曲梁理论为基础,建立了抽油杆扶正器安放间距的设计模型;并推导了扶正器加入后产生的附加阻力,对扶正后的抽油杆柱受力状况进行了分析;利用VB语言编制了计算程序,将建立的抽油杆柱叁维力学模型、扶正器间距设计模型和扶正后抽油杆受力分析模型实现了计算机计算,为准确预测抽油杆受力、杆管偏磨位置、偏磨程度及防偏磨的扶正器设计提供了有力工具。
参考文献：
[1]. 水驱抽油机井杆管偏磨力学机理与预防措施研究[D]. 丛蕊. 大庆石油学院. 2002
[2]. 海拉尔油田抽油机井杆管偏磨防治技术研究[D]. 余航. 长江大学. 2013
[3]. 抽油机井综合诊断与优化研究[D]. 张志坚. 东北石油大学. 2012
[4]. 杆管偏磨治理理论与技术[D]. 张玉晓. 中国石油大学. 2009