抽油桿扶正器優(yōu)缺點(diǎn)分析和適用性探討

1、抽油桿扶正器優(yōu)缺點(diǎn)分析和適用性探討陳剛（大慶油田第七采油廠作業(yè)大隊(duì)）摘要：抽油桿扶正器制造簡(jiǎn)單，扶正力大，能有效緩解因桿管偏磨造成的抽油桿斷脫及油管漏失，延長(zhǎng)檢泵周期。其種類繁多，按結(jié)構(gòu)可分為接箍式、短節(jié)式、扭卡式和插入式等。本文從目前油田常用抽油桿扶正器入手，通過(guò)分析各種扶正器的優(yōu)缺點(diǎn)，來(lái)探討其適用性問(wèn)題，并針對(duì)偏磨井治理工作提出幾點(diǎn)建議。關(guān)鍵詞：扶正器、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、偏磨、適用性前言：?jiǎn)栴}的提出目前我們采用加裝抽油桿扶正器的方法治理?xiàng)U管偏磨問(wèn)題。抽油桿扶正器性能不同，適用范圍也不同，如果扶正器選擇不當(dāng)，不僅達(dá)不到理想的防治效果，還會(huì)產(chǎn)生負(fù)面因素。因此，研究分析各種形式的扶正器的優(yōu)缺點(diǎn)，并進(jìn)行

2、合理化選擇利用，可以為今后的防偏磨工作提供參考。1、抽油桿扶正器優(yōu)缺點(diǎn)分析七廠井下作業(yè)常用抽油桿扶正器有以下幾種：插入式抽油桿扶正器、扭卡式抽油桿扶正器、接箍式抽油桿扶正器和短桿式抽油桿扶正器。插入式抽油桿扶正器插入式抽油桿扶正器是由相互插接的左右兩瓣尼龍塑器組成，每一半都在其兩側(cè)的支撐條上加工有用于插接的插接槽和插接條，插入式扶正器的兩瓣形狀完全相同，借用內(nèi)孔中的凸條與抽油桿抱緊的組合結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖一：圖一插入式抽油桿扶正器結(jié)構(gòu)示意圖環(huán)柱體扶正塊插接槽插接條圖一中，D為扶正器最大外徑，L為扶正器長(zhǎng)度，為肩部倒角。參照SYT5832-2009國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合作業(yè)大隊(duì)使用情況，主要參數(shù)如下

3、：表一插入式抽油桿扶正器主要參數(shù)主要尺寸與要求(mm)適應(yīng)油管內(nèi)徑(mm)DL桿徑過(guò)流面積580.3126119602110062580.31261226062720.512612560三160076插入式抽油桿扶正器具有使用靈活的特點(diǎn)，可以安裝在抽油桿本體的任意位置，對(duì)抽油桿中部偏磨起到很好的治理作用。但它也存在諸多不足之處：一是扶正器需要由上往下砸著插入吻合，安裝、拆卸不便，增加大量作業(yè)時(shí)間。而且耐低溫指標(biāo)低，入冬季施工易產(chǎn)生脆裂損傷，必須用熱水將扶正器預(yù)熱；二是抽油桿受力不均勻時(shí)，一方面使環(huán)柱體內(nèi)凸條磨損，造成扶正器上下竄動(dòng)；另一方面扶正器上下竄動(dòng)不僅使其脫離偏磨區(qū)段，失去防磨作用，而且

4、起抱緊作用的凸條因竄動(dòng)在抽油桿本體上咬出壓印，反倒加劇了對(duì)抽油桿的偏磨(見(jiàn)右圖)；三是由于其分體結(jié)構(gòu)，扶正器容易隨著抽油桿的斷脫而脫落、卡泵；如果管斷脫，扶正器容易掉入井內(nèi)，造成施工復(fù)雜化。插入式扶正器適用于含蠟少?zèng)_次慢的井，針對(duì)偏磨嚴(yán)重井建議不下或少下。扭卡式抽油桿扶正器扭卡式抽油桿扶正器由方形槽與抽油桿的臺(tái)階相配合，斜槽與抽油桿的桿體相配合，引入桿體后卡在抽油桿臺(tái)階上，通過(guò)臺(tái)階固定扶正器從而實(shí)現(xiàn)防偏磨，示意圖見(jiàn)圖二。圖二扭卡式抽油桿扶正器結(jié)構(gòu)示意圖圖二中，D為扶正器最大外徑，D1為方形槽最大外徑，L為扶正器長(zhǎng)度，di為扶正件小徑，d0為扶正器內(nèi)徑。參照SYT5832-2009國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合

5、作業(yè)大隊(duì)使用情況，主要參數(shù)如下：表二扭卡式抽油桿扶正器主要參數(shù)主要尺寸與要求(mm)適應(yīng)油管內(nèi)徑(mm)DD1Ld0d1過(guò)流面積57.50.542三15016.53321200624619.53822.557.525.545三100071.50.561.5三17047216007671.50.56328.550扭卡式抽油桿扶正器具有安裝、拆卸方便的特點(diǎn)，與插入式扶正器相比，具有更大的過(guò)流面積不容易發(fā)生脫落、卡泵等現(xiàn)象，是目前油田生產(chǎn)中最常用的一種抽油桿扶正器。但在使用過(guò)程中，我們也發(fā)現(xiàn)了它有以下幾點(diǎn)不足：一是扶正器方形槽與抽油桿臺(tái)階并不是完全鎖緊，在不均勻外力作用下其會(huì)發(fā)生小范圍竄動(dòng)，容易雙磨

6、；二是扶正器斜槽處容易沖出水溝。在抽油機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的上下抽汲過(guò)程中，由于扶正器本身的結(jié)構(gòu)，水流很容易在斜槽處沖出水溝，從而導(dǎo)致桿斷。含水越高，磨出水溝的幾率越大。三是使用局限性。扭卡式抽油桿扶正器依靠臺(tái)階緊固，只能起到接箍處防偏磨作用。扭卡式抽油桿扶正器適用于偏磨較輕、含水率較低的井，針對(duì)偏磨嚴(yán)重井建議不下或少下。接箍式抽油桿扶正器接箍式抽油桿扶正器是由兩端均為抽油桿專用內(nèi)螺紋，在其中間有實(shí)體與兩內(nèi)螺紋相連的(或兩內(nèi)螺紋相通的)芯軸桿體，和與桿體靜配合的壓蓋，可旋轉(zhuǎn)的扶正體，三體合為一體的組合件。示意圖見(jiàn)圖三：Iffl圖三接箍式抽油桿扶正器結(jié)構(gòu)示意圖桿體扶正件壓蓋圖三中,W為桿體外徑,D為扶正件外

7、徑,L為扶正器長(zhǎng)度,H為扶正件高度。參照SYT5832-2009國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合作業(yè)大隊(duì)使用情況，主要參數(shù)如下：表四接箍式抽油桿扶正器主要參數(shù)主要尺寸與要求(mm)適應(yīng)油管內(nèi)徑(mm)WLDH極限偏差過(guò)流面積41三10657.5三860.5三80062445271.5三150076接箍式抽油桿扶正器是將連接抽油桿的接箍置換成旋轉(zhuǎn)接箍扶正器,未增加連接點(diǎn),兩內(nèi)螺紋中間的剛性實(shí)體,提高了扶正器本體的強(qiáng)度。接箍?jī)啥说膲荷w限制了扶正件的竄動(dòng)空間,扶正件不上下竄動(dòng),避免了因竄動(dòng)引起的偏磨問(wèn)題。接箍式抽油桿扶正器在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中基本不再使用,主要有以下幾個(gè)方面問(wèn)題：一是因兩端均為抽油桿母扣,更換時(shí)必須將原井

8、抽油桿接箍全部卸掉后才能使用該扶正器,現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中需要工人用兩把管鉗同時(shí)用力,加大了作業(yè)工作量；二是生產(chǎn)成本高。接箍式扶正器是普通接箍的替代件,制作成本比一般的柱狀和卡箍類扶正器高；三是與油管接觸面積小不抗磨。它僅靠相對(duì)壓蓋突出部分不足2cm的螺旋狀扶正塊保護(hù)，一旦磨到扶正塊與接箍壓蓋等面處,便直接對(duì)抽油桿造成偏磨,失去了防磨作用,較其它防偏磨扶正器使用有效時(shí)間大為縮短；四是使用局限性。該扶正器替代接箍使用,僅起防接箍偏磨的作用,對(duì)于抽油桿本體不能很好的保護(hù)。該種扶正器在抽油桿中部偏磨時(shí)不能使用,適用于偏磨較輕的井,針對(duì)偏磨嚴(yán)重井建議不下或少下。短桿式抽油桿扶正器短桿式抽油桿扶正器是由一端為

9、內(nèi)螺紋、一端為外螺紋，或兩端均為內(nèi)螺紋的抽油桿短節(jié)，在短節(jié)的中間桿上楔形狀入上一個(gè)可繞軸旋轉(zhuǎn)的螺旋狀或直棱形的扶正件組合。其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖四：圖四短桿式抽油桿扶正器結(jié)構(gòu)示意圖A型:兩內(nèi)螺紋B型:兩外螺紋桿體扶正件圖四中，W為桿體外徑，D為扶正件外徑，d為扶正件內(nèi)徑，L為扶正器長(zhǎng)度，H為扶正件高度。參照SYT5832-2009國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合作業(yè)大隊(duì)使用情況，主要參數(shù)如下：表五短桿式抽油桿扶正器主要參數(shù)主要尺寸與要求(mm)適應(yīng)油管WLdHD過(guò)流面積內(nèi)徑(mm)410.531021211057.52100062460.53032071.52160076520.532535560.5350短桿式抽油

10、桿扶正器不適用于普通抽油井，原因如下：一是扶正件與桿體之間預(yù)留較大間隙，扶正件在桿體上的竄動(dòng)距離也較大，普通井在上下抽汲過(guò)程中扶正件與桿體之間會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重偏磨，起到相反作用。二是在下井過(guò)程中上卸扣不方便，上扣時(shí)費(fèi)力，易造成抽油桿脫扣。由于扶正器較長(zhǎng)，在起抽油桿時(shí)無(wú)法使用抽油桿液壓鉗。短桿式抽油桿扶正器適用面較窄，目前僅用于螺桿泵井。2、抽油桿扶正器適用性探討根據(jù)不同井況，我們做出如下探討：大泵井：主要是指O57mm及以上的油井。大泵井呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn)，含水高和頓磨嚴(yán)重。前者為油田開(kāi)發(fā)周期決定；后者主要是大泵井產(chǎn)量高，老百姓為了獲得非法原油，下探光桿使活塞頓泵造成抽油桿頓磨。頓磨容易造成扶正器竄動(dòng)、脫

11、落，加劇偏磨?；诖耍ㄗh大泵井采用HY級(jí)防偏磨桿，防偏磨桿上的兩個(gè)固定式扶正件對(duì)于抽油桿的本體和接箍起到很好的保護(hù)作用；此外，在偏磨段使用有內(nèi)涂層的防磨油管，和防磨抽油桿結(jié)合使用，防偏磨效果更好。小泵井：主要是指44mm及以下的油井。小泵井呈現(xiàn)死蠟死油多的特點(diǎn)，為小泵井壓力較低，同時(shí)液流速度慢，井筒中熱損失大，油流溫度較低蠟容易析出，油蠟晶體析出無(wú)法被低速油流帶走沉積在管壁上所致。多蠟使扶正器所受阻力大幅增加，如不固定便會(huì)竄動(dòng)導(dǎo)致雙向偏磨?；诖?，建議不要使用或者盡量少用插入式、扭卡式、接箍式或短桿式扶正器，而是采用HY級(jí)防偏磨抽油桿。螺桿泵井：螺桿泵井采用抽油桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式由地面向井下螺桿

12、泵傳遞動(dòng)力，帶動(dòng)螺桿泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。抽油桿在油管內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如果抽油桿和油管內(nèi)壁接觸，就會(huì)發(fā)生抽油桿和油管磨損，產(chǎn)生偏磨。在油井含水較低、轉(zhuǎn)速較低、泵排量較小時(shí)，偏磨問(wèn)題并不嚴(yán)重；當(dāng)油井高含水、大排量時(shí)，偏磨現(xiàn)象便十分嚴(yán)重。針對(duì)螺桿泵井抽油桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式，目前有效的方式是采用短桿式抽油桿扶正器。斜井：斜井表現(xiàn)為空間上的扭曲，抽油桿在井斜段主要受垂直于抽油桿的重力分力影響發(fā)生撓度彎曲，發(fā)生偏磨程度和偏磨范圍遠(yuǎn)比直井嚴(yán)重。因此，斜井目前采用全井防偏磨抽油桿的做法是恰當(dāng)?shù)?。在此基礎(chǔ)上，建議在斜井段使用內(nèi)涂層油管，沖次不大于4次為宜。3、幾點(diǎn)建議通過(guò)對(duì)抽油桿扶正器優(yōu)缺點(diǎn)分析，我們針對(duì)不同井況提出了四點(diǎn)措

13、施。在此基礎(chǔ)上，形成了以下幾點(diǎn)建議，供大家參考：第一，建議普及防偏磨抽油桿的使用。目前，我廠僅在新井下泵時(shí)使用防偏磨抽油桿，通過(guò)不同井況分析后發(fā)現(xiàn)，防偏磨抽油桿采用固定形式的偏磨環(huán)對(duì)于四種井況都有很好的防偏磨作用。同時(shí)，可以考慮將檢測(cè)桿和修復(fù)桿上直接加裝固定式防偏磨環(huán)以節(jié)省成本；第二，建議對(duì)大泵井尤其是高產(chǎn)井加大巡視力度，最大程度杜絕抽油桿頓磨的發(fā)生；第三，建議優(yōu)先選用端面倒角大、過(guò)流面積和接觸面積大的抽油桿扶正器，以減輕抽油機(jī)負(fù)荷同時(shí)對(duì)嚴(yán)重偏磨井嘗試使用工程陶瓷材料扶正器；第四，建議建立扶正器檢測(cè)制度。建立扶正器檢測(cè)的有效機(jī)制，檢測(cè)扶正器的材質(zhì)、密度、拉升強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、硬度和鎖緊力，淘汰生產(chǎn)不合格廠家，從源頭杜絕偏磨的發(fā)生；第五，建議合理調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。遵循“長(zhǎng)沖程、慢沖次”的原則。對(duì)于產(chǎn)量高的井，盡量采用大泵，并降低沖次。斜井沖次不宜超過(guò)4次；第六，建議對(duì)螺桿泵井扶正器進(jìn)行改進(jìn)。短桿式抽油桿扶正器的扶正體隨扶正器一起旋轉(zhuǎn)，扶正體上的液體流動(dòng)通道也旋轉(zhuǎn)，油管內(nèi)液體向上流動(dòng)過(guò)程中受旋轉(zhuǎn)的扶正體阻礙，增加了液體流動(dòng)阻力，影響油井生產(chǎn)。因此，建議對(duì)短桿式抽油桿扶正器改進(jìn)，研發(fā)出既旋轉(zhuǎn)減少偏磨，又不影響液體流動(dòng)通道的新型扶正器，以更好的符