抽油杆的研制背景及国内外使用现状?
国内外使用现状及抽油杆研制背景:
随着螺杆泵采油工艺在全国各油田广泛的应用,与螺杆泵配套的抽油杆柱失效问题越来越突出,其主要失效原因是抽油杆柱断裂、接头螺纹脱扣、抽油杆下井、起井装拆不便捷等,为此提出对螺杆泵专用抽油杆进行研制。
国外现状:
法国PCM公司生产的抽油杆,在我国的海洋油田进行第一口井现场试验,其井下工作时间不超过12小时。
国内现状:
我国最大的抽油杆生产厂家生产的这种产品,是采用摩擦焊接工艺,接箍和杆头采用机械加工成型,螺纹采用滚/挤压技术有效的提高了螺纹连接强度,在一定程度上解决了普通抽油杆在使用过程中出现的断杆及螺纹松、脱问题。但由于杆头与杆体采用摩擦焊接,而摩擦焊接工艺和热处理工艺存在缺陷,焊缝和焊接问题热影响区常常发生早期疲劳断裂,这样在螺杆泵油井下使用过程中,当疲劳作业后影响了产品使用寿命。
螺杆泵专用抽油杆是我公司自行研制的发明专利产品,采用镦锻工艺,其结构合理,工艺先进,很好地解决了抽油杆柱断裂、接头螺纹脱扣、抽油杆下井、起井装拆不便捷等失效问题。
通过上述结构设计和制造工艺研究,生产出的抽油杆样件,经拉扭试验及有关部门鉴定,抗拉强度可达1100MPa,抗扭可达4500N.m,达到并超过了SY/T5029-2012标准所规定的性能要求。经大庆油田采油二厂4口井的现场试验证明:使用该产品后,作业施工效率大大提高,同时减少了油井抽油杆断脱事故率,降低了作业成本。目前,已在油田应用300余井次,为油井连续运行提供了支持,也为我公司带来了很好的经济效益。
经查新该项制造工艺技术达到国内领先水平,其技术性能满足油田现场的使用要求,具有广阔的市场应用前景。
常见抽油机即游梁式抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备,通常由普通交流异步电动机直接拖动。其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆,驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动,把井下的油送到地面。在一个冲次内,随着抽油杆的上升/下降,而使电机工作在电动/发电状态。上升过程电机从电网吸收能量电动运行;下降过程电机的负载性质为位势负载,加之井下负压等使电动机处于发电状态,把机械能量转换成电能回馈到电网。
然而,井下油层的情况特别复杂,有富油井、贫油井之分,有稀油井、稠油井之别。恒速应用问题显而易见。如抛却这些不谈,就抽油机油泵本身而言,磨损后的活塞与衬套的间隙漏失等都是很难解决的问题,况且变化的地层因素如油中含砂、蜡、水、气等复杂情况也对每冲次抽出的油量有很大的影响。看来,只有调速驱动才能达到最佳控制。
引进调速传动后,可根据井下状态调节抽油机冲程频次及分别调节上、下行程的速度,在提高泵的充满系数的同时减少泵的漏失,以获得最大出油量。尤其是采用变频调速既无启动冲击,又可解决选型保守、线路较长等所致的功率因数偏低等问题,获得节能增效的同时又能提高整机寿命。尤其是油泵的寿命,减少机械故障提高可靠性.