大在斜井中，当抽油泵斜度大于45º以上时，有杆抽油系统几乎很难正常工作。虽然斜井中有杆抽油系统工况受力分析已形成理论，墩塘油田墩2断块位于淮河入江口，考虑经济、泄洪和污染等因素，不宜建造水上平台或人工岛，故2009年至2010年初，对墩2断块E1f2层采用中半径定向井方案钻成大斜度开发井四口，泵挂处的井斜平均在45º以上，给有杆泵抽油带来极大的困难。为确保大斜度井顺利投产且长期高效生产，为此，在计划开发该断块之前，研究人员已着手以邻近的杨家坝油田斜井进行先导性抽油工艺研究，积累了宝贵的经验，从而使墩2断块投入采油后，成功地实践了大斜度井延长免修期的有杆泵举升工艺技术。

油田斜井抽油状况及理论分析研究

井斜角是导致斜井抽油设备故障率升高的重要因素  从临近的杨家坝油田32口斜井故障资料统计分析发现：最大井斜大于30º的19口油井，两年来杆管泵断脱事故一共50井次，平均免修期只有143天；而最大井斜小于30º的13口油井，两年来杆管断脱事故一共12井次，平均免修期达到380天；由此可见大的井斜角是导致斜井故障率升高的重要影响因素。

狗腿度使斜井故障率增加且使故障因素复杂化  在斜井中，抽油杆断脱除了发生在等径杆的顶部外，还发生在斜率比较大的井段。实际上，斜井故障资料统计分析表明：由于狗腿度的存在，斜井无论井斜角大小都存在抽油杆脱裂因受钻井技术水平的限制，井斜越大则狗腿度越发育，因而抽油杆断脱情况就更加复杂。图1为抽油杆、扶正器断裂次数在抽油杆柱相对位置上的分布图，横坐标为抽油杆柱发生断裂的相对位置，用百分比表示，井口为0，底部为100%。纵坐标为断裂次数。

通过分析图1可知：一、抽油杆柱在泵挂至70%之间断裂失效12井次，占到33%。分析认为该油田三级组合抽油杆柱的下部抽油杆规格较小，抗弯刚度较低，下冲程时，由于泵与柱塞间的半干摩擦力、流体阻力，以及井眼倾斜、狗腿的影响，造成该段抽油杆柱承受压载，发生纵向弯曲，导致抽油杆断裂。

二、抽油杆柱从井口至40%之间断裂失效21井次，占到58%。在直井中，这部份抽油杆柱并不容易出现纵向弯曲。而在带有狗腿的斜井中，该段杆柱不仅存在纵向弯曲，因而，对应抽油杆柱和扶正器在两年间断裂7井次。因此在抽油杆柱上部，井斜角变化大或方位角有突变的狗腿段也极易发生抽油杆断裂。

大斜度井中扶正器及抽油泵受力复杂，故障率高  从图1可以发现，两年来，32口斜井扶正器杆体断裂17井次，断裂相对位置是造斜点以下至40%抽油杆柱之间、以及紧靠抽油泵处。分析认为，由于在造斜段有突变的地方，扶正器不仅承受较大的拉伸载荷和轴向载荷，还承受很大的交变扭转载荷，因此，斜井抽油杆柱中，造斜点附近的扶正器受力复杂，扶正器杆体容易断裂。所以，对于大斜度井，应改进扶正器和抽油泵的结构，优化扶正器布置间距，优选抽油泵参数，从而降低泵和扶正器的故障率。

综上统计分析表明，斜井中杆管故障率的高低不仅取决于井斜的大小，而且还取决于狗腿度的大小及狗腿数的多少。而现场抽油杆柱二维平面坐标设计计算，虽然采用扶正器避免了抽油杆接箍与油管内壁的偏磨，但仍未解决抽油杆柱杆体偏磨的问题；因此，在目前空间三维杆柱设计方法还处于理论阶段的情况下，现场杆柱设计应在成熟的二维方法基础上，着重考虑狗腿对杆管摩擦力的影响，减少或避免抽油杆柱下部承受压载荷，并根据斜井的特点改进抽油设备结构，从而真正提高斜井抽油系统效率。

墩塘大斜度井有杆泵采油技术研究及成功实践

通过对杨家坝油田斜井抽油工艺研究分析成果的借鉴，结合江苏油田小泵深抽成功经验，优化设计了墩塘油田大斜度井抽油杆最佳组合、抽油杆扶正器间距等参数，并通过对常规整筒泵凡尔副结构改进和抽油杆尼龙扶正器结构改进，成功实现了大斜度井有杆泵的高效举升。

一、斜井抽油泵及抽油杆扶正器的工艺改进。

抽油泵固定凡尔副结构的工艺改进  为满足常规有杆泵在大斜度井中采油，我们对现有的深井泵固定凡尔进行工艺改进，使阀球与阀座接触点距阀罩内壁距离h≤5mm，凡尔球被阀罩内的四条筋扶正，使凡尔球只能沿着凡尔罩的轴线运动，液体从四条筋的周围流过。该结构具有较大的流通面积和较小的开启高度，可以减小吸入阻力和凡尔坐封滞后时间。

自旋式抽杆扶正器  我们与有关厂家协作，引进了自旋式扶正器，该扶正器的上、下增加了换向环，利用油管与抽油杆的摩擦力和产出液对扶正体螺旋棱的冲力，使扶正件旋转，均匀磨损，同时，选用了高强度扶正件及杆体材料，延长了尼龙扶正器的使用寿命，更有利于防止管杆偏磨。

二、抽油系统优化设计。

抽油杆柱在普通二维设计基础上，考虑拉、扭、摩等多种受力，结合杨家坝油田后期改进经验和本油田实际井况，优化扶正器间距和加重杆的设计：

一般选用外径为∅88.9mm平式油管，以提高油管刚度，减少油管蠕动所出现的漏失和断裂，同时也减少了杆管摩擦点；油管柱采用压缩式油管锚锚定。

抽油杆选用D级，光杆选用H级；在中和点安装释放扭矩的防脱器；在抽油杆柱压应力段连接加重杆。

扶正器布放位置遵循就近安装，下密上疏、关键部位加短节的原则；对应狗腿度大，则扶正器间距小而数量多；同时针对墩2断块，我们根据二维扶正器间距设计方法和实际狗腿度影响程度，绘制了斜井扶正器间距曲线图（见图2），以供设计时查算。

优先选用小直径整筒式悬挂泵，根据区块的产能预测确定下泵垂深和斜深；为减少振动、提高充满程度，选用长冲程、慢冲次。

三、墩塘油田大斜度井抽油工艺成功实践。

通过大斜度有杆泵采油工艺技术的研究及应用，墩2断块的四口大斜度井生产一直保持正常。投产时间较早的D2-19井，井斜角、水平位移均为全局之最，连续生产了410多天。在充足供液能力下，四口大斜度井平均泵效达63.25%，其抽油杆柱设计计算的最大、最小载荷与实测载荷误差在10%以内；现场试验表明，该项工艺的应用满足了墩2断块采油生产的需要，同时减缓了因井眼轨迹曲率变化大、井斜角大而造成的抽油杆与油管的偏磨，从而改善了油井的生产状况，达到了延长检泵周期，提高泵效、增加产量的目的，取得了较好的开发效益。