抽油桿自動(dòng)旋轉(zhuǎn)防偏磨技術(shù)
| 遼河曙光油田部分埋藏較深的區(qū)塊開發(fā)至中后期，地層壓力降低，需要加深泵掛等措施維持規(guī)模產(chǎn)量，造成抽油桿柱負(fù)荷增大，加上一系列客觀原因，導(dǎo)致油井抽油桿工作狀況日益惡劣，桿柱嚴(yán)重偏磨油管。2002年維護(hù)性作業(yè)中，因桿柱偏磨導(dǎo)致抽油桿斷脫、油管漏失而檢泵的油井占總井?dāng)?shù)32%，嚴(yán)重影響了油田正常生產(chǎn)開發(fā)。目前有抽油桿扶正器等幾種常規(guī)的桿柱防偏磨技術(shù)，但針對(duì)泵深較大的油井效果并不太理想，現(xiàn)場(chǎng)需要一種新的、更方便有效的工藝技術(shù)來(lái)解決桿柱偏磨的實(shí)際問題。 抽油桿自動(dòng)旋轉(zhuǎn)器安裝在抽油機(jī)懸繩器和光桿方卡之間，光桿從其中心孔穿過，本體承受抽油桿柱載荷。該裝置主要由機(jī)殼、承壓旋轉(zhuǎn)組件、防倒轉(zhuǎn)裝置、曲線錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)力彈簧、O型密封圈等部件組成，機(jī)殼內(nèi)充一定容量的潤(rùn)滑油。 該裝置利用抽油機(jī)上下沖程懸點(diǎn)載荷存在壓差的特點(diǎn)設(shè)計(jì)而成，上沖程時(shí)，抽油桿柱承受液柱重力，其懸點(diǎn)載荷大于旋轉(zhuǎn)器內(nèi)彈簧的預(yù)應(yīng)力，彈簧被進(jìn)一步壓縮下移，旋轉(zhuǎn)組件也被迫下移，在錐齒輪嚙合產(chǎn)生扭矩的作用下，旋轉(zhuǎn)組件帶動(dòng)抽油桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)懸點(diǎn)載荷達(dá)到******值時(shí)，彈簧壓縮到位，旋轉(zhuǎn)組件也停止旋轉(zhuǎn);下沖程時(shí)，抽油桿卸掉液柱載荷，懸點(diǎn)負(fù)荷變小，彈簧伸長(zhǎng)上移，旋轉(zhuǎn)組件也開始復(fù)位，為下一個(gè)上沖程做好準(zhǔn)備。即抽油機(jī)完成一個(gè)沖程，抽油桿旋轉(zhuǎn)器就帶動(dòng)抽油桿柱旋轉(zhuǎn)一個(gè)微小角度，使抽油桿節(jié)箍四周均勻受磨，有效延長(zhǎng)抽油桿使用壽命。 抽油桿自動(dòng)旋轉(zhuǎn)器的技術(shù)特性：1.減振。在抽油機(jī)上下抽動(dòng)過程中，強(qiáng)力彈簧可以減緩因載荷突變對(duì)抽油機(jī)本體結(jié)構(gòu)的沖擊振動(dòng)，減小抽油機(jī)的機(jī)械磨損。2.防偏磨。抽油桿旋轉(zhuǎn)器自動(dòng)帶動(dòng)桿柱旋轉(zhuǎn)，不斷改變抽油桿節(jié)箍與油管的接觸面，可避免抽油桿節(jié)箍一面偏磨。同時(shí)，節(jié)箍與油管接觸面不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，可將井液帶入磨損面，在一定程度上可以潤(rùn)滑減緩磨損。 3.防脫扣。抽油桿旋轉(zhuǎn)器帶動(dòng)抽油桿柱順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生上扣力矩，可以中和桿柱承受交變載荷彎曲變形產(chǎn)生的倒扣應(yīng)力，防止脫扣。 抽油桿旋轉(zhuǎn)器研制成功后，于2003年4月14日在雙北2840井首次安裝試用，該井是曙光油田桿柱偏磨嚴(yán)重的油井之一，平均檢泵周期不足2個(gè)月，最近一次使用扶正器工藝減小偏磨，開井僅75天抽油桿就因偏磨斷脫檢泵。該井應(yīng)用旋轉(zhuǎn)器后，2003年7月15日因蠟卡檢泵，正常生產(chǎn)108天，起出的抽油桿中11個(gè)節(jié)箍有明顯的周向磨損痕跡，其余節(jié)箍磨損程度小，但能觀察到節(jié)箍本體基本都被均勻磨亮。說明抽油桿旋轉(zhuǎn)器在實(shí)際應(yīng)用中能夠帶動(dòng)整體桿柱一起旋轉(zhuǎn)，大大減少了桿柱的單向偏磨，有效延長(zhǎng)了油井正常生產(chǎn)周期。 2004年現(xiàn)場(chǎng)累計(jì)安裝9井次，工藝有效率89%，截至2005年3月1日，平均延長(zhǎng)油井檢泵周期87天，減少維護(hù)性作業(yè)7井次，減緩了22-500米長(zhǎng)的抽油桿、油管柱的磨損，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 綜上所述，我們可以得知： 應(yīng)用抽油桿旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)桿柱，解決了以往防偏磨工藝只能減少磨損但改變不了的管桿單向偏磨的問題，有效延長(zhǎng)了抽油桿柱使用壽命，延長(zhǎng)了油井檢泵周期;抽油桿旋轉(zhuǎn)器安裝簡(jiǎn)單，抽油桿是否旋轉(zhuǎn)、工藝技術(shù)是否有效容易觀察;抽油桿旋轉(zhuǎn)器和其它工藝比較，成本降低50%以上，使用效果也更好，可進(jìn)一步在管桿偏磨嚴(yán)重的油井中推廣應(yīng)用;需要進(jìn)一步優(yōu)化旋轉(zhuǎn)器彈簧剛度等設(shè)計(jì)參數(shù)，延長(zhǎng)彈簧疲勞時(shí)間，增長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)器使用壽命。 |
