含聚合物抽油机井防偏磨工艺 技术领域：
本发明涉及油田采油工程领域抽油机井防偏磨工艺，属于一种含聚合物抽油机井防偏磨工艺。
背景技术：
油田采油领域中，抽油机井作业时抽油杆在油管内做上下往复运动，在一定外力作用下部分抽油杆会与油管内壁长期接触摩擦，抽油杆易断裂或油管偏磨。聚驱开发以来，抽油机井偏磨问题日益突出，统计2000年萨中地区共发现偏磨井880口，占检泵井的28.2％，分别比98年、99年增加19.4％和9.7％，平均检修周期由加聚合物前的730天缩短至245天，造成检泵作业井数增多。目前部分抽油机井抽油杆采用上粗下细的组合结构，抽油泵的柱塞与泵筒间的间隙较小，加剧了偏磨的发生。现有的防偏磨方法是在抽油杆的偏磨部位并上下延长50米加装扶正环或在抽油泵上采取加重措施，从二次偏磨井情况看，偏磨段常常发生上下移动现象，采取加重措施又使抽油杆断脱比例增加。
发明内容：
为了解决含聚合物抽油机井杆管偏磨问题，本发明提供了一种含聚合物抽油机井防偏磨工艺，该含聚合物抽油机井防偏磨工艺能够防止抽油机井杆管偏磨，延长了抽油机井的检泵周期。
本发明所采取的技术方案是：该含聚合物抽油机井防偏磨工艺，包括以下步骤：(1)：全井每根抽油杆接箍下方20～25cm处加装一个扶正环，并上下统一杆径；(2)：a、上、下凡尔罩出油口为三个圆弧槽的结构；b、柱塞长度为900mm；c、柱塞与泵筒半径方向的间隙为120μm～220μm。
上述的每根抽油杆接箍上方20～25cm处加装一个扶正环；全井每根抽油杆的下端半径与上端半径之差为正数。
本发明的有益效果是：由于采取全井抽油杆扶正、大流道泵及统一杆径措施，克服了聚合物对全井抽油杆的法向力，有效减缓了抽油泵下行阻力增大问题。不但可以防止杆管偏磨，同时由于消除了抽油杆的横向运动，使杆断现象大大降低。采用该防偏磨工艺的抽油井年检泵率由65.4％下降到22.4％，下降了43个百分点。该工艺延长了抽油机井的检泵周期。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是凡尔罩出油口示意图。
图中1-油管，2-抽油杆，3-扶正环，4-柱塞，5-泵筒，6-上凡尔罩，7-下凡尔罩，8-圆弧槽。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进一步说明：
本发明采取的工艺步骤如下：(1)、全井每根抽油杆2接箍下方20-25cm处加装一个扶正环3，或者全井每根抽油杆2接箍上方20-25cm处加装一个扶正环3，并上下统一杆径，全井每根杆径也可上小下大。
聚合物属于粘弹性流体，粘弹性表明流体在外力的作用下流动时粘性和弹性两种行为共存。流动过程中粘弹性流体表现为各向异性，产生非等值的法向应力分量(法向应力差非零)。当抽油杆2与油管1同心时，由于流场是对称地，即各个角度处的法向应力相等，其合力的大小为零，但是，在工程实际中很难保证抽油杆2与油管1同心，其法向应力场自然也是非对称的，此时法向应力的合力就不再等于零了。法向应力的合力指向抽油杆2与油管1距离小的一侧，速度梯度越大，法向力越大。
偏心度的大小直接决定了流场的非对称程度，从而决定了法向应力合力的大小。偏心度越大流场的非对称性就越强，抽油杆2所受的法向力也就越大。反之亦然。因此，一旦出现抽油杆2轻微偏心的情况，法向力的作用结果使得偏心度加大，偏心度加大后法向力也随之进一步增大，从而使偏心度加剧。最终会在惯性力等外力的联合作用下使抽油杆2与油管1接触造成偏磨。
采取全井扶正可以增加抽油杆柱的抗失稳能力，由压杆失稳临界力公式：P0=ηEJl2]]>可知，失稳临界力与长度平方成反比，全井扶正近似于将全井抽油杆的长度变为一根抽油杆的长度，其抗失稳临界力增加了一万倍，通过加装扶正环不但可以防止抽油杆2与油管1的直接磨擦，更主要的是可以减小抽油杆2的偏心度进而减小法向力的影响，使杆断现象大大降低。
越是杆柱的下部抽油杆的悬重越小，法向力的影响越大，如果采用上粗下细的组合抽油杆，将加剧法向力的作用，所以要统一杆内径。
(2)：抽油泵内的柱塞4在下行时的运动阻力有两个：其中一是下行时液体通过游动凡尔的摩擦阻力；二是柱塞4与泵筒5之间的摩擦力。以上两个力统称为下行阻力。很显然，下行阻力越大，抽油杆2越易弯曲，偏磨越严重。为克服下行阻力，步骤如下：
a、将抽油泵的柱塞4总成改成单游动阀，即取消上游动阀组；同时将上、下凡尔罩(6，9)出油口的四孔结构改为三个圆弧槽8的结构，最大限度增加出油面积，减小出油口处的阻力；c、将柱塞4长度缩短：柱塞4长度由原来的1200mm缩短至900mm；d、将泵间隙放大：柱塞4与泵筒5半径方向的间隙由20μm～70μm放大至120μm～170μm。即由一级泵改为三级泵。
大流道泵各部分过流面积与原泵过流面积对比情况见下表。
凡尔罩结构改进前后过流面积对照表
由上表可见：采取上述工艺后，液体过流面积增大，下行阻力变小减小偏磨的发生。
截至2003年11月底，全井抽油杆扶正、大流道泵及统一杆径等防偏磨配套措施共在萨中油田含聚合物抽油机井上应用4100口，运转1035天后仅有277口井出现偏磨，与未措施井对比，偏磨比例下降幅度达79.24％。
采取全井扶正措施井在防治偏磨的同时，杆断现象大大降低，由于采取全井扶正，减少了法向力对抽油杆的影响，使抽油杆的受力状况得到改善，全井抽油杆的钢度得到加强，发生杆断井数、比例明显降低，运转1035天后，杆断井数仅为226口、比例11.88％，比2000年未措施井降低312口，下降幅度达55％。
采取防偏磨措施比较早的756口井，运转900天后，仍有56％的井正常生产。
采取全井扶正措施后，抽油机井在运转855天时的检泵井比例与未见聚未措施井比例对比下降31.4个百分点，下降幅度达40.5％。
4100口井的现场试验证明：全井扶正、大流道三级泵、统一杆径和定期旋转抽油杆措施对防偏磨是有效的，经济效益显著，投入产出比为1∶18.3。
实施例1、在含聚合物抽油机井北1-51-535上实施的防偏磨工艺包括以下步骤：
(1)、全井每根抽油杆4接箍下20cm处加装一个扶正环5，并上下统一杆径。(2)、a、将抽油泵的柱塞2总成改成单游动阀组，即取消上游动阀组，同时上凡尔罩3出油口的四孔结构改为三个圆弧槽1的结构；b、将柱塞2长度缩短：柱塞2长度由原来的1200mm缩短至900mm；c、将泵间隙放大：柱塞2与泵筒6半径方向的间隙由20μm-70μm放大至220μm。(3)、定期旋转抽油杆。采用该技术方案后运转1035天后，没有发生杆断现象。
实施例2、在含聚合物抽油机井中1-63上实施的防偏磨工艺包括以下步骤：
(1)、全井每根抽油杆4接箍下25cm处加装一个扶正环5，并统一杆径。(2)、a、将抽油泵的柱塞2总成改成单游动阀组7，即取消上游动阀组，同时上凡尔罩3出油口的四孔结构改为三个圆弧槽1的结构；b、将柱塞2长度缩短：柱塞2长度由原来的1200mm缩短至900mm；c、将泵间隙放大：柱塞2与泵筒6半径方向的间隙由20μm-70μm放大至120μm。(3)、定期旋转抽油杆。采用该技术方案后运转1035天后，没有发生杆断现象。
实施例3、在含聚合物抽油机井北1-42-丙55上实施的防偏磨工艺包括以下步骤：
(1)、全井每根抽油杆4接箍下23cm处加装一个扶正环5，并且全井每根杆径上小下大。(2)、a、将抽油泵的柱塞2总成改成单游动阀组7，即取消上游动阀组，同时上凡尔罩3出油口的四孔结构改为三个圆弧槽1的结构；b、将柱塞2长度缩短：柱塞2长度由原来的1200mm缩短至900mm；c、将泵间隙放大：柱塞2与泵筒6半径方向的间隙由20μm-70μm放大至150μm。(3)、定期旋转抽油杆。采用该技术方案后运转1035天后，没有发生杆断现象。