科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

目前我国大部分油田都已经进入开发中、后期，油井含水量在75%以上。油田井液含水大幅度上升，使得抽油杆、管之间的润滑环境逐渐恶化，使得偏磨现象日趋严重，甚至在直井中杆管的偏磨也相当严重。据统计，长庆油田现开井约***万口，其中抽油机井占到了90%左右，存在杆管偏磨的井占总井数的60%左右，因抽油杆、油管偏磨造成的油井维护工作量逐年上升，并造成每年约上亿元的杆管材料费的损失。抽油杆扶正器是陆上采油工作时用的一种防偏磨及刮蜡效果的井下工具。由于抽油杆在油管内上、下冲程采油过程中，所受的是交变载荷及扭矩载荷，因此在采油过程中，抽油杆不可避免的与油管内壁接触及摩擦，常造成抽油杆及油管内壁磨损严重，从而发生抽油杆断裂、油管穿孔等破坏性后果，使抽油杆及油管在井下的使用寿命急剧缩短。当抽油杆断裂或油管穿孔后，采油作业被迫停止，只有通过修井（打捞断杆、更换新的抽油杆及油管）后重新开始采油作业。这样造成采油效率低、成本高、资源浪费严重。而造成杆管偏磨的原因有井身结构造成的杆管弯曲偏磨、杆管弯曲变形造成的弯曲偏磨、油井结蜡造成的杆管偏磨、井下工具（扶正器）造成的间接偏磨等等，其中油井结蜡除了造成杆管偏磨，还影响出液量的下降、卡泵、断杆等问题。杆管偏磨造成油管穿孔、破裂的情况屡见不鲜，它不仅造成因穿孔而引起的原油泄漏损失，以及由于维修所带来的材料、人力上的浪费和停产停工造成的损失，而且还可能引起火灾及爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果极其严重。杆管偏磨不仅是钢铁资源的浪费，还会因偏磨使抽油管、抽油杆的使用寿命缩短，而更换新管道和设备的造价费用远远超过金属材料本身的价格，生产成本因此而增高，降低了经济效益。目前采用的防偏磨抽油杆扶正器因自身结构的设计不完善，未能起到全周向防偏磨及全周向刮蜡效果。对治理杆管偏磨问题的效果不乐观、不显著。本课题研究一种全周向刮蜡防偏磨抽油杆C型扶正器来实现全周向防偏磨及全周向刮蜡效果。

需解决的主要技术难题

本次项目的主要研究内容是攻克、解决目前下井使用的直型及螺旋型抽油杆扶正器存在的诸多问题。技术难点首先在于本项目设计研发的C型抽油杆扶正器不仅能解决直型扶正器不能实现全周向防偏磨及全周向刮蜡的效果，而且还要攻克螺旋型扶正器在下井服役过程中自身产生的扭矩造成抽油杆柱脱扣的问题。再者技术关键在于对新设计的扶正器的结构尺寸、过流通道等的设计与计算，使其在克服解决问题的同时，还要满足它作为采油井下工具的其它性能要求（耐磨性能、自润滑性能、热变形温度、冲击强度、硬度等）。

期望实现的主要技术目标

1.研发设计的全周向防偏磨及全周向刮蜡C型抽油杆扶正器可将现有抽油杆柱及扶正器的使用寿命延长3年。

2.提升采油效率，更加节能，降低采油成本。

3.将该技术成功应用于陕甘宁领域的长庆油田。

处理进度