井斜角是導(dǎo)致斜井抽油設(shè)備故障率升高的重要因素 從臨近的楊家壩油田32口斜井故障資料統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：最大井斜大于30º的19口油井，兩年來?xiàng)U管泵斷脫事故一共50井次，平均免修期只有143天;而最大井斜小于30º的13口油井，兩年來?xiàng)U管斷脫事故一共12井次，平均免修期達(dá)到380天;由此可見大的井斜角是導(dǎo)致斜井故障率升高的重要影響因素。
狗腿度使斜井故障率增加且使故障因素復(fù)雜化 在斜井中，抽油桿斷脫除了發(fā)生在等徑桿的頂部外，還發(fā)生在斜率比較大的井段。實(shí)際上，斜井故障資料統(tǒng)計(jì)分析表明：由于狗腿度的存在，斜井無論井斜角大小都存在抽油桿脫裂因受鉆井技術(shù)水平的限制，井斜越大則狗腿度越發(fā)育，因而抽油桿斷脫情況就更加復(fù)雜。圖1為抽油桿、扶正器斷裂次數(shù)在抽油桿柱相對(duì)位置上的分布圖，橫坐標(biāo)為抽油桿柱發(fā)生斷裂的相對(duì)位置，用百分比表示，井口為0，底部為100%。縱坐標(biāo)為斷裂次數(shù)。
通過分析圖1可知：一、抽油桿柱在泵掛至70%之間斷裂失效12井次，占到33%。分析認(rèn)為該油田三級(jí)組合抽油桿柱的下部抽油桿規(guī)格較小，抗彎剛度較低，下沖程時(shí)，由于泵與柱塞間的半干摩擦力、流體阻力，以及井眼傾斜、狗腿的影響，造成該段抽油桿柱承受壓載，發(fā)生縱向彎曲，導(dǎo)致抽油桿斷裂。
二、抽油桿柱從井口至40%之間斷裂失效21井次，占到58%。在直井中，這部份抽油桿柱并不容易出現(xiàn)縱向彎曲。而在帶有狗腿的斜井中，該段桿柱不僅存在縱向彎曲，因而，對(duì)應(yīng)抽油桿柱和扶正器在兩年間斷裂7井次。因此在抽油桿柱上部，井斜角變化大或方位角有突變的狗腿段也極易發(fā)生抽油桿斷裂。
大斜度井中扶正器及抽油泵受力復(fù)雜，故障率高可以發(fā)現(xiàn)，兩年來，32口斜井扶正器桿體斷裂17井次，斷裂相對(duì)位置是造斜點(diǎn)以下至40%抽油桿柱之間、以及緊靠抽油泵處。分析認(rèn)為，由于在造斜段有突變的地方，扶正器不僅承受較大的拉伸載荷和軸向載荷，還承受很大的交變扭轉(zhuǎn)載荷，因此，斜井抽油桿柱中，造斜點(diǎn)附近的扶正器受力復(fù)雜，扶正器桿體容易斷裂。所以，對(duì)于大斜度井，應(yīng)改進(jìn)扶正器和抽油泵的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化扶正器布置間距，優(yōu)選抽油泵參數(shù)，從而降低泵和扶正器的故障率。
綜上統(tǒng)計(jì)分析表明，斜井中桿管故障率的高低不僅取決于井斜的大小，而且還取決于狗腿度的大小及狗腿數(shù)的多少。而現(xiàn)場(chǎng)抽油桿柱二維平面坐標(biāo)設(shè)計(jì)計(jì)算，雖然采用扶正器避免了抽油桿接箍與油管內(nèi)壁的偏磨，但仍未解決抽油桿柱桿體偏磨的問題;因此，在目前空間三維桿柱設(shè)計(jì)方法還處于理論階段的情況下，現(xiàn)場(chǎng)桿柱設(shè)計(jì)應(yīng)在成熟的二維方法基礎(chǔ)上，著重考慮狗腿對(duì)桿管摩擦力的影響，減少或避免抽油桿柱下部承受壓載荷，并根據(jù)斜井的特點(diǎn)改進(jìn)抽油設(shè)備結(jié)構(gòu)，從而真正提高斜井抽油系統(tǒng)效率。
發(fā)布信息
