一种油田抽油机井使用内衬油管防腐、防垢和防偏磨方法与流程

1.本发明属于油田抽油机井使用内衬油管技术领域，特别是涉及一种油田抽油机井使用内衬油管防腐、防垢和防偏磨方法。


背景技术：

2.随着油田开发深入，逐步进入中高含水期后，对中深井用油管和抽油杆造成三个方面的严重影响：一是油田产出水中富含co2和较高浓度的氯离子，二者共同作用导致抽油杆腐蚀严重，腐蚀断频繁发生；二是地层产出的hco-3
离子随着产出液分压的降低，少量co2逸出，一部分形成co
2-3
与ca
2
、mg
2
等阳离子结合形成垢物，垢物附着在油管上造成液流通道不畅、井卡等问题；三是井身结构及含水上升润滑性变差，导致偏磨加剧，油管破损、抽油杆断脱频率大幅上升。鉴于油田含水上升引起的腐蚀、结垢和偏磨问题，自上世纪九十年代以来国内各油田持续开展研究、探索，很多防腐、防垢和防偏磨产品应运而生，内衬油管成作为一种显著而有效的材料已小规模在油田应用。目前应用的内衬油管是在普通油管内内衬3-5mm厚度的高密度聚乙烯或者其它替代塑料，使其具备有较小的摩擦系数、高的耐磨性、十分光滑的内壁，较为接近钢材的弹性模量等特点，因此较普通油管具有防腐、防垢和防偏磨功能。尤其是近十年以来高密度聚乙烯塑料制备技术越发成熟以后，应用内衬油管防腐、防垢和防偏磨展现了广阔的应用前景。
3.截止目前为止虽然各油田在积极推广应用内衬油管进行防腐、防垢及防偏磨，但各油田在实际应用中不能大规模推广应用，主要有以下几个方面因素制约：1、普通油管内衬后管径缩小，原入井抽油杆、抽油泵及附件等外径情况需要重新优化设计。2、内衬油管安装后，杆管间过流面积减少，抽油杆与液柱之间下行摩擦力增大，造成抽油杆的下行阻力和应力幅度增大，易使抽油杆过早失效；同时，部分井段使用内衬油管，当冲次较高时，引起偏磨点上移。3、应用内衬油管后，油管由于不受井液腐蚀的影响，井内液体的电化学腐蚀作用在抽油杆上，抽油杆的腐蚀会加剧。4、通常内衬油管的内衬材料的与刚才弹性模量存在差异性，同时在井下高温的工作环境下，内衬管伸长量必定大于油管伸长量，导致井下液体易通过油管端部渗入倒油管与内衬的间隙中。5、内衬油管应用成本通常为普通油管的3-5倍，规模化应用成本较高。


技术实现要素：

4.为了克服上述问题，本发明提供了一种油田抽油机井使用内衬油管防腐、防垢和防偏磨方法。
5.本发明所采用的技术方案是：
6.一种油田抽油机井使用内衬油管防腐、防垢和防偏磨方法，包括以下步骤：
7.步骤一：收集整理资料：
8.步骤1.1：油藏工程：包含油气藏区域地质概况，埋深，气油比，储层物性及特征，井内流体性质、原始地层压力、井身结构、套管状况、压力、温度；
9.步骤1.2：采油工程：初期及当前产状、累产情况，当前机抽管杆柱设计思路、井下管杆泵及附件、地面抽油机、电机及集输流程配套参数，历次作业井史；
10.步骤1.3：资料收集好后整理并分析，取得以下几个方面的初步结论；
11.步骤1.3.1：依据历次作业井史材料、井下材料更换情况统计分析，找出区块及单井偏磨井段、腐蚀井段，初步确定偏磨、腐蚀程度和特征；
12.步骤1.3.2：依据腐蚀和结垢特征结合水质全分析、井内流体性质、腐蚀结垢产物成分得出腐蚀结垢类型，属于二氧化碳、硫化氢、氯离子或者综合型腐蚀中哪一类，设计时作为一个重要因素进行考虑；
13.步骤1.3.3：依据杆管泵设计和目前产状进行杆柱受力分析，并进行相应计算，将结果与现场偏磨井段位置进行复核，校正模型参数；以下冲程为例计算悬点载荷与中性点位置：
14.抽油杆柱在下冲程时，杆柱受到的静载荷主要有2个：抽油杆柱自重g杆及杆柱在井液中受到的浮力载荷f浮；同时,杆柱还受到抽油杆上行惯性载荷f惯、管杆之间和其它摩擦载荷f摩、井内液体流动阻力f阻、抽油泵半干摩擦力f摩干多种动载；抽油杆柱中性点到泵之间的距离为l，则该l段抽油杆自重g杆为：
15.g
杆
＝f
浮
f
惯
f
摩
f
阻
f
摩干
ꢀꢀꢀ
(1)
16.式中，中，d0为泵上抽油杆直径,mm；γ为抽油杆重度,78500n/m3；γy为井液重度,n/m3；d为抽油泵直径,mm；μ为流量系数,取0.60～0.62；s为冲程,m；n为冲次,1/min；δ为抽油泵间隙,mm；η为抽油泵游动阀个数,取1；f为柱塞面积,m2；f为游动阀座孔的断面积,m2；结合以上公式推导出抽油杆失稳弯曲长度公式为：
[0017][0018]
通过上述计算与现场实际偏磨段进行对比，对超出范围之外的井结合井身结构数据进行查验，画出井眼三维视图进行逐段对比，核实井身结构对偏磨的影响；
[0019]
步骤二：地面设备配套情况核实：
[0020]
鉴于适应场景是油田进入中高含水开发期，因此地面抽油机、电机配套设备已应用成熟，应根据油田实际情况掌握现有抽油机允许使用的最大负荷、扭矩，最大、最小冲程和冲次，电机功率参数；
[0021]
步骤三：抽油泵选型设计：
[0022]
步骤3.1：泵型选择：
[0023]
按照固定方式看有管式泵和杆式泵两类；选择结构简单、可靠和低成本的管式泵；
[0024]
常规管式抽油泵其结构特点决定了中和点以下抽油杆柱在下冲程过程中受压产生失稳弯曲和油管的呼吸效应，引起管杆偏磨，为此在防偏磨设计时从杆柱失稳弯曲原理为出发点，利用抽油泵结构的改变从而改变抽油杆受力方向和保持油管相对稳定是防偏磨
的一种方法；稠油开发中应用的液压反馈抽稠泵属于该种类型，其受力变化原理是：通过串联两台非等径抽油泵,利用抽油泵上大小柱塞上的进、排油阀协同作用实现液压反馈作用；下冲程时,出油阀处于关闭状态，泵上端为杆柱重力、液柱载荷及摩擦惯性载荷等力,下端为油套环空沉没压力,两者存在一个液柱压力差,在此压差作用下,小柱塞产生方向向下力,即为液压反馈力；
[0025]
依据该型抽油泵结构特点进行受力分析，结合前述公式(1)和(2)推导出液压反馈泵杆柱失稳距离计算公式为：
[0026][0027]
式中，d1为液压反馈泵小柱塞直径,mm；ρ为井液混合重度,n/m3；h为动液面深度，m；
[0028]
由(3)式看出液压反馈抽油泵与普通管式泵相比具有易下行功能；同时井筒内液体密度与反馈力成正比,密度越大，反馈力越大，下行越容易；从油田现场应用情况看，液压反馈力最大达20kn，中和点下移现象明显，因此具有较好的防偏磨功能，在设计阶段作为重点考虑手段；
[0029]
步骤3.2：定排量参数设计：
[0030]
在满足配产条件下确定生产参数，依据油藏给出的配产液量，选择理论排量范围内的抽油泵，结合油田气液比、正常生产井泵效预测设计井泵效，从而确定冲程与冲次；
[0031]
常规抽油泵理论排量计算：q
t
＝f
p sn
[0032]
式中，f
p
为柱塞面积，m2；s为光杆冲程，m；n为冲数，次/min；
[0033]
选用液压反馈泵后，其理论排量计算公式应为：
[0034][0035]
式中，d
大
为大柱塞直径，m；d
小
为小柱塞直径，m；
[0036]
步骤四：抽油管柱设计：
[0037]
抽油管柱长度主要由沉没度或者泵挂长度决定，管径的匹配一般按照液量及抽油泵大小来进行，设计的原则主要有两个：一是保证防腐、防垢和防偏磨的效果，依据收集整理的资料，在腐蚀、结垢和偏磨井段必须应用内衬管，二是管柱防偏磨设计时不仅可以单独应用内衬管，同时也将油管内径变化作为一项重要设计内容；三是当冲次较大井应用内衬油管长度应比偏磨井段长200-300m，目的是当偏磨段上移后能起到较好的防偏磨作用；四是遵循无需内衬则不用原则，减少成本投入；
[0038]
机抽井下冲程过程中，抽油杆受压弯曲或者井斜弯曲，抽油杆与油管受压接触产生摩擦，导致管杆偏磨；在同等受力情况下，抽油杆受压产生的形变幅度是固定不变的，当油管内径增大以后，抽油杆与油管接触的点减少，侧向力变小，因此其磨损强度会降低，可以延长管杆使用寿命；
[0039]
步骤五：抽油杆柱设计：
[0040]
应用内衬油管其管径缩小后，井内流体与抽油杆、抽油杆接箍之间的阻力会产生较大的变化，从几倍甚至几百倍增加，因此设计前应对内径变化后的阻力进行论证；
[0041]
步骤5.1：内衬油管中液体与杆体之间的摩擦阻力：
[0042]
抽油杆与井内流体之间的摩擦力发生在下冲程，方向向上，阻力的大小随抽油杆柱下行的速度变化而变化，与油管内径与抽油杆直径比值存在一定关系，内径越小阻力越大；其值可由下式进行计算：
[0043][0044]
fγl为抽油杆与井液之间的摩擦力,n；l为抽油杆长度，m；μ为井液粘度，pa.s；m为油管内径与抽油杆直径之比；θ
max
′
为抽油杆最大下行速度，m/s；
[0045]
即内径越小、冲次越大条件下井内流体对抽油杆的阻力也越大，数值大小与井液粘度成正比；
[0046]
步骤5.2：内衬油管中液体与抽油杆接箍之间的摩擦阻力：
[0047]
由于接箍的几何形状较复杂、井内流体变化快，难以模拟出其真实受力状态，同时该种摩擦力阻力较小，在工程应用中忽略不计，因此研究的意义不大；但在内衬油管的应用中，由于油管内径的缩小，接箍外径的偏大，导致接箍与油管之间的环形空间缩小，达到一定程度后会呈现出几何级数的增长，因此不能忽略；
[0048]
抽油杆阻力与抽油杆直径/油管直径、抽油杆接箍/油管直径有关系，若其它条件不变情况下，三者之间的关系可由下式表达：
[0049][0050]
c为阻力系数，与井内流体速度、冲次、抽油杆长度有关系；m为抽油杆直径与油管直径之比；a为接箍直径与油管直径之比；
[0051]
内衬油管直径的变化必须对抽油杆接箍进行适当调整，虽然该数据不能定量，但依据上述比例关系能计算出最大调节尺度，这也是进行内衬油管设计必须要考虑的条件之一；
[0052]
鉴于上述阻力分析、计算情况看，进行抽油杆柱设计时应首先进行油管内径与抽油杆接箍的匹配，避免因过流面积太小增加抽油杆下行阻力，其值大小在参考上述分析过程后，与常规设计过流面积对比不超过数量级的变化；其次冲次的变化对偏磨的影响较大，上述分析计算过程也解释了内衬管在冲次过大情况下会出现偏磨上移的现象，故而在设计时应尽量考虑长冲程、低冲次，同时增加内衬油管长度，抽油杆扶正长度；最后在液量比较大的井应当直接选择抽油杆异径接箍，扩大过流面积，降低阻力影响；
[0053]
步骤后5.3：全包覆与半包覆抽油杆设计：
[0054]
半包覆杆主要是在抽油杆本体上进行pe包覆，热应力区进行涂料涂敷，配套应用喷焊防磨接箍，保护抽油杆在应力集中区不被腐蚀和偏磨；
[0055]
全包覆杆是将抽油杆两端杆头热应力区易受损腐蚀的部位，用耐腐蚀的合金材料加工制成异径接头，然后加装到抽油杆两端，替代原来的扳手方、推承面和凸缘，并与杆体pe包覆层紧密结合，实现全包覆，保护抽油杆整体不被腐蚀和偏磨；
[0056]
包覆层最大厚度2.5mm，接箍有常规接箍和异径接箍两种，设计时依据前述步骤进行阻力计算并进行管柱配套；同时注意包覆抽油杆目前耐温最大90℃，现场设计时应注意
考虑地温情况，选择应用；
[0057]
步骤5.4：抽油杆柱强度校核：
[0058]
抽油杆在交变负荷作用下，绝大部分抽油杆是由于疲劳发生破坏断裂，因此抽油杆杆柱强度根据疲劳强度来进行校核计算；采用奥金格和修正古德曼图进行抽油杆强度校核和杆柱设计；
[0059]
步骤六：防腐、防垢和防偏磨设计方案应坚持每一个环节均要经济效益为要点，同时要考虑整口井乃至整个油田抽油杆系统的经济性和可靠性：
[0060]
步骤6.1：方案设计时必须依据单井和油田实际腐蚀、偏磨和结垢状况，进行针对性设计，避免为追求效果进行偏而盖全的全井化设计，导致成本增加；
[0061]
步骤6.2：井下管柱入井周期一般较长，进行经济效益测算或评估时应适当延长周期，选取具有代表性、规模应用后方可进行评价，选取3-5年作为一个评价周期。
[0062]
其中，步骤1.3.3中在稀油油田中摩擦阻力小于10kn，大部分在3kn范围内，相比较于杆柱和液柱重力，该摩擦阻力忽略不计，而在稠油井内流体粘度可由几十增加至上百万，故稠油油田使用该式进行计算时应当充分考虑温度和粘度变化对摩擦力的影响。
[0063]
本发明的优点如下：
[0064]
该项一体化设计自2020年至2021年该装置共计应用32井次，从机抽井免修期看，32口油井免修期由169天延长至298天，3口监测井起出观察效果看，油管和抽油杆保持较好的有效性，仍然可以继续使用一段时间。
[0065]
从应用效果看，具有在其它油田推广应用价值，可产生良好的经济效益。
具体实施方式
[0066]
下面对本发明作进一步的说明，但本发明并不局限于这些内容。
[0067]
一种油田抽油机井使用内衬油管防腐、防垢和防偏磨方法，包括以下步骤：
[0068]
步骤一：收集整理资料：
[0069]
步骤1.1：油藏工程：包含油气藏区域地质概况，埋深，气油比，储层物性及特征，井内流体性质、原始地层压力、井身结构、套管状况、压力、温度；
[0070]
步骤1.2：采油工程：初期及当前产状、累产情况，当前机抽管杆柱设计思路、井下管杆泵及附件、地面抽油机、电机及集输流程配套参数，历次作业井史；
[0071]
步骤1.3：资料收集好后整理并分析，取得以下几个方面的初步结论；
[0072]
步骤1.3.1：依据历次作业井史材料、井下材料更换情况统计分析，找出区块及单井偏磨井段、腐蚀井段，初步确定偏磨、腐蚀程度和特征，如某油田偏磨最大0.8mm/年，平均泵深2235m，现场统计偏磨井段位于泵上160～1500m不等，呈现偏磨井段长的特点。
[0073]
步骤1.3.2：依据腐蚀和结垢特征结合水质全分析、井内流体性质、腐蚀结垢产物成分得出腐蚀结垢类型，属于二氧化碳、硫化氢、氯离子或者综合型腐蚀中哪一类；如某油田水质全分析显示产出液中含有大量hco
3-、cl-和ca
2
、mg
2
离子，ph值6.8，略显酸性；同时现场检查出油管和抽油杆，发现1500m以下抽油杆、油管腐蚀严重，呈现点、坑状，油管穿孔，说明腐蚀主要原因是co2；取样化验结垢产物，其主要成分是caco3和feco3；由此可见co2对该油田的有杆泵系统有较大的影响，设计时应作为一个重要因素进行考虑。
[0074]
步骤1.3.3：依据杆管泵设计和目前产状进行杆柱受力分析，并进行相应计算，将
结果与现场偏磨井段位置进行复核，校正模型参数；以下冲程为例计算悬点载荷与中性点位置：
[0075]
抽油杆柱在下冲程时，杆柱受到的静载荷主要有2个：抽油杆柱自重g杆及杆柱在井液中受到的浮力载荷f浮；同时,杆柱还受到抽油杆上行惯性载荷f惯、管杆之间和其它摩擦载荷f摩、井内液体流动阻力f阻、抽油泵半干摩擦力f摩干等多种动载；假设抽油杆柱中性点到泵之间的距离为l，则该l段抽油杆自重g杆为：
[0076]g杆
＝f
浮
f
惯
f
摩
f
阻
f
摩干
ꢀꢀꢀ
(1)
[0077]
式中，，d0为泵上抽油杆直径,mm；γ为抽油杆重度,78500n/m3；γy为井液重度,n/m3；d为抽油泵直径,mm；μ为流量系数,取0.60～0.62；s为冲程,m；n为冲次,1/min；δ为抽油泵间隙,mm；η为抽油泵游动阀个数,取1；f为柱塞面积,m2；f为游动阀座孔的断面积,m2；结合以上公式推导出抽油杆失稳弯曲长度公式为：
[0078][0079]
依据公式(2),以稀油油田按照api原则设计抽油杆，86组合模式，含水96％、平均泵挂深度2235m计算,抽油杆中性点位于泵上226～694m之间,全油田平均长度为567m；在稀油油田中摩擦阻力小于10kn，大部分在3kn范围内，相比较于杆柱和液柱重力，该摩擦阻力忽略不计，而在稠油井内流体粘度可由几十增加至上百万，故稠油油田使用该式进行计算时应当充分考虑温度和粘度变化对摩擦力的影响。
[0080]
通过上述计算与现场实际偏磨段进行对比，对超出范围之外的井结合井身结构数据进行查验，画出井眼三维视图进行逐段对比，核实井身结构对偏磨的影响；在本实施例中700～1500m井段仍然存在严重偏磨现象，而井斜数据显示该油田自700m以下井身结构不直，狗腿多且大，闭合距超过150m占比43％，因此可以认为上部偏磨是由井身结构造成，但该井段偏磨对整体设计的影响不应忽略；
[0081]
步骤二：地面设备配套情况核实：
[0082]
鉴于本发明适应场景是油田进入中高含水开发期，因此地面抽油机、电机配套设备已应用成熟，应根据油田实际情况掌握现有抽油机允许使用的最大负荷、扭矩，最大、最小冲程和冲次，电机功率参数；为便于后面进行实施例设计说明，在本技术实施例中均采用型号为iicyjq14-6-73hp抽油机进行举例，该型号抽油机最大负荷140kn，最大冲程6米，最小冲程3米，最大冲次5次/分，最小3次/分，最大扭矩73kn*m；电机方面可选型号有37、30、28kw三种类型；为确保抽油机运转安全性设计时应不超过最大许用范围的80％；
[0083]
步骤三：抽油泵选型设计：
[0084]
步骤3.1：泵型选择：
[0085]
按照固定方式看有管式泵和杆式泵两类；选择结构简单、可靠和低成本的管式泵；
[0086]
常规管式抽油泵其结构特点决定了中和点以下抽油杆柱在下冲程过程中受压产
生失稳弯曲和油管的呼吸效应，引起管杆偏磨，为此在防偏磨设计时从杆柱失稳弯曲原理为出发点，利用抽油泵结构的改变从而改变抽油杆受力方向和保持油管相对稳定是防偏磨的一种方法；目前稠油开发中应用的液压反馈抽稠泵属于该种类型，其受力变化原理是：通过串联两台非等径抽油泵,利用抽油泵上大小柱塞上的进、排油阀协同作用实现液压反馈作用；下冲程时,出油阀处于关闭状态，泵上端为杆柱重力、液柱载荷及摩擦惯性载荷等力,下端为油套环空沉没压力,两者存在一个液柱压力差,在此压差作用下,小柱塞产生方向向下力,即为液压反馈力；
[0087]
依据该型抽油泵结构特点进行受力分析，结合前述公式(1)和(2)可以推导出液压反馈泵杆柱失稳距离计算公式为：
[0088][0089]
式中，d1为液压反馈泵小柱塞直径,mm；ρ为井液混合重度,n/m3；h为动液面深度，m；
[0090]
由(3)式可以看出液压反馈抽油泵与普通管式泵相比具有易下行功能；同时井筒内液体密度与反馈力成正比,密度越大，反馈力越大，下行越容易；从油田现场应用情况看，液压反馈力最大可达20kn，中和点下移现象明显，因此具有较好的防偏磨功能，在设计阶段作为重点考虑手段；
[0091]
步骤3.2：定排量参数设计：
[0092]
在满足配产条件下确定生产参数，依据油藏给出的配产液量，选择理论排量范围内的抽油泵，结合油田气液比、正常生产井泵效预测设计井泵效，从而确定冲程与冲次；
[0093]
常规抽油泵理论排量计算：q
t
＝f
p sn
[0094]
式中，f
p
为柱塞面积，m2；s为光杆冲程，m；n为冲数，次/min；
[0095]
选用液压反馈泵后，其理论排量计算公式应为：
[0096][0097]
式中，d
大
为大柱塞直径，m；d
小
为小柱塞直径，m；假定抽油机冲程为6m，则各型抽油泵在不同冲次条件下的理论排量计算结果见表1
[0098]
表1各种泵型理论排量计算结果表
[0099][0100]
步骤四：抽油管柱设计：
[0101]
抽油管柱长度主要由沉没度或者泵挂长度决定，管径的匹配一般按照液量及抽油泵大小来进行，本设计在这一基础上进行防腐、防垢和防偏磨效果及经济效益设计；设计的原则主要有两个：一是保证防腐、防垢和防偏磨的效果，依据收集整理的资料，在腐蚀、结垢和偏磨井段必须应用内衬管，二是管柱防偏磨设计时不仅可以单独应用内衬管，同时也可将油管内径变化作为一项重要设计内容；三是当冲次较大井应用内衬油管长度应比偏磨井段长200-300m，目的是当偏磨段上移后能起到较好的防偏磨作用；四是遵循无需内衬则不用原则，减少成本投入；
[0102]
机抽井下冲程过程中，抽油杆受压弯曲或者井斜弯曲，抽油杆与油管受压接触产生摩擦，导致管杆偏磨；在同等受力情况下，抽油杆受压产生的形变幅度是固定不变的，当油管内径增大以后，抽油杆与油管接触的点减少，侧向力变小，因此其磨损强度会降低，可以延长管杆使用寿命；例如在偏磨严重井段将常规应用的∮89mm内衬油管替代常规∮73mm油管；
[0103]
步骤五：抽油杆柱设计：
[0104]
应用内衬油管其管径缩小后，井内流体与抽油杆、抽油杆接箍之间的阻力会产生较大的变化，从几倍甚至几百倍增加，因此设计前应对内径变化后的阻力进行论证；
[0105]
步骤5.1：内衬油管中液体与杆体之间的摩擦阻力：
[0106]
抽油杆与井内流体之间的摩擦力发生在下冲程，方向向上，阻力的大小随抽油杆柱下行的速度变化而变化，与油管内径与抽油杆直径比值存在一定关系，内径越小阻力越大；其值可由下式进行计算：
[0107][0108]
fγl为抽油杆与井液之间的摩擦力,n；l为抽油杆长度，m；μ为井液粘度，pa.s；m为油管内径与抽油杆直径之比；θ
max
′
为抽油杆最大下行速度，m/s；经过计算得知，稀油条件下∮73mm油管内衬与普通油管对∮25mm抽油杆阻力相差2倍左右；在油管内径、杆径相同条件
下，3次/分与5次/分对比，两者相差1.5～2倍；由此可知内径越小、冲次越大条件下井内流体对抽油杆的阻力也越大，数值大小与井液粘度成正比；
[0109]
步骤5.2：内衬油管中液体与抽油杆接箍之间的摩擦阻力：
[0110]
由于接箍的几何形状较复杂、井内流体变化快，难以模拟出其真实受力状态，同时该种摩擦力阻力较小，在工程应用中可以忽略不计，因此研究的意义不大；但在内衬油管的应用中，由于油管内径的缩小，接箍外径的偏大，导致接箍与油管之间的环形空间缩小，达到一定程度后会呈现出几何级数的增长，因此不可忽略；
[0111]
依据昌峰1994年《抽油杆杆在粘性流体中的阻力实验研究》可知，抽油杆阻力与抽油杆直径/油管直径、抽油杆接箍/油管直径有较大关系，若其它条件不变情况下，三者之间的关系可由下式表达：
[0112][0113]
c为阻力系数，与井内流体速度、冲次、抽油杆长度有关系；m为抽油杆直径与油管直径之比；a为接箍直径与油管直径之比；假定普通油管内径62mm，内衬油管直径55mm，接箍54mm，则两者阻力至少增加7倍以上，因此接箍的直径应在不流动、满足抗拉强度条件下，尽可能的减少阻力，同时也对油管的内衬厚度提出了一定要求；换句话说就是内衬油管直径的变化必须对抽油杆接箍进行适当调整，虽然该数据不能定量，但依据上述比例关系即可计算出最大调节尺度，这也是进行内衬油管设计必须要考虑的条件之一；
[0114]
鉴于上述阻力分析、计算情况看，进行抽油杆柱设计时应首先进行油管内径与抽油杆接箍的匹配，尽量避免因过流面积太小增加抽油杆下行阻力，其值大小应在参考上述分析过程后，与常规设计过流面积对比不超过数量级的变化；其次冲次的变化对偏磨的影响较大，上述分析计算过程也解释了内衬管在冲次过大情况下会出现偏磨上移的现象，故而在设计时应尽量考虑长冲程、低冲次，同时增加内衬油管长度，抽油杆扶正长度；最后在液量比较大的井应当直接选择抽油杆异径接箍，尽量扩大过流面积，降低阻力影响；
[0115]
步骤5.3：全包覆与半包覆抽油杆设计：
[0116]
半包覆杆主要是在抽油杆本体上进行pe包覆，热应力区进行涂料涂敷，配套应用喷焊防磨接箍，保护抽油杆在应力集中区不被腐蚀和偏磨；
[0117]
全包覆杆是将抽油杆两端杆头热应力区易受损腐蚀的部位，用耐腐蚀的合金材料加工制成异径接头，然后加装到抽油杆两端，替代原来的扳手方、推承面和凸缘，并与杆体pe包覆层紧密结合，实现全包覆，保护抽油杆整体不被腐蚀和偏磨；
[0118]
包覆层最大厚度2.5mm，接箍有常规接箍和异径接箍两种，设计时应依据前述步骤进行阻力计算并进行管柱配套；同时应注意包覆抽油杆目前耐温最大90℃，现场设计时应注意考虑地温情况，选择应用。
[0119]
步骤5.4：抽油杆柱强度校核：
[0120]
抽油杆在交变负荷作用下，绝大部分抽油杆是由于疲劳发生破坏断裂，因此抽油杆杆柱强度应根据疲劳强度来进行校核计算；目前广泛采用的是奥金格和修正古德曼图进行抽油杆强度校核和杆柱设计，两种方案可以参考张琪主编的《采油工程原理与设计》中相关内容实施；
[0121]
步骤六：防腐、防垢和防偏磨设计方案应坚持每一个环节均要经济效益为要点，同
时要考虑整口井乃至整个油田抽油杆系统的经济性和可靠性：
[0122]
步骤6.1：方案设计时必须依据单井和油田实际腐蚀、偏磨和结垢状况，进行针对性设计，避免为追求效果进行偏而盖全的全井化设计，导致成本翻倍乃至更多。
[0123]
步骤6.2：井下管柱入井周期一般较长，进行经济效益测算或评估时应适当延长周期，选取具有代表性、规模应用后方可进行评价，一般应选取3-5年作为一个评价周期。
[0124]
指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。