注聚区抽油杆偏磨点位置及其接触载荷的确定

摘要

注聚区油井中由于含有聚合物,使井液性质发生改变,成为具有粘弹性的非牛顿流体,增加了井液的粘度,导致与粘度相关的各项摩擦力增大,由于聚合物溶液的弹性还会产生垂直于抽油杆轴线方向的侧向力,因此注聚区油井的抽油杆比常规油井的抽油杆更容易发生偏磨失效,在研究注聚区抽油杆的偏磨问题时,需要将聚合物溶液的性质作为影响偏磨的重要因素。
　　 研究初期对某采油厂发生多轮次躺井193次的34口油井进行了现场调研,全面了解目前油井的真实井况,使研究方向更加具有针对性,也使研究结果更加真实可靠。通过调研发现,在实际生产中,就算是直井,也会普遍存在“直井不直”的现象,本文充分了考虑了井斜的影响,基于纵横弯曲理论分析抽油杆的受力和变形建立了注聚区抽油杆纵横弯曲连续梁模型。在研究抽油杆的弯曲变形问题时,首先采用简支梁模型初步计算各跨梁柱的长度和轴向力,然后再用连续梁模型对变形情况进行修正,经反复校核计算,可以求得较为准确的偏磨点位置、接触载荷以及扶正器间距。
　　 为了方便快捷地完成注聚区抽油杆力学模型的求解,快速得到抽油杆偏磨点位置和接触载荷的大小,本文在理论研究的基础上,运用Ⅶ编程,编制了“注聚区抽油杆偏磨分析软件”,设计了简单美观的软件计算界面,将基本数值计算与简支梁模型和连续梁三弯矩方程模型整合到一起,对实际工程具有指导意义。并且运用所编制的软件对某采油厂委托的22口注聚偏磨井进行分析求解,明确抽油杆上容易发生偏磨的位置,为下一步防治抽油杆偏磨提供理论依据,据油田反馈资料显示,该软件的计算结果收到了良好的偏磨治理效果,提高了经济效益。