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。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。2009年至2010年初墩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，在开发该断块之前，研究人员已着手在邻近的杨家坝油田斜井进行先导性抽油工艺研究，积累了适用于墩2断块的、大斜度井延长免修期的有杆泵举升工艺技术的相关经验经验，并在该区块投入采油后成功地实践了上述理论。

　　导致斜井故障因素

　　井斜角是导致斜井抽油设备故障率升高的重要因素 杨家坝油田32口斜井两年来故障资料显示：最大井斜大于30º的19口油井，杆管泵断脱事故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，杆管断脱事故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 斜井抽油杆断脱还出现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，无论井斜角大小斜井都存在抽油杆脱裂。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：

　　抽油杆柱在泵挂至70%之间断裂失效12井次，占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。

　　抽油杆柱从井口至40%之间断裂失效21井次，占58%。与直井中情况相反，在带有狗腿的斜井中，该段杆柱不仅存在纵向弯曲，对应抽油杆柱和扶正器断裂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 两年来，在造斜点以下至40%抽油杆柱之间，32口斜井扶正器杆体断裂17井次。分析认为，由于在造斜段有突变的地方，扶正器需承受较大的拉伸、轴向和交变扭转载荷，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，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。目前现场抽油杆柱空间三维杆柱设计方法还处于理论阶段，二维平面坐标设计计算虽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。应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。

　　有杆泵采油

　　在大斜度井的应用

　　以杨家坝油田斜井抽油工艺和原有小泵深抽成功经验为基础，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，改进常规整筒泵凡尔副结构和抽油杆尼龙扶正器结构，成功实现了大斜度井有杆泵的高效举升。

　　抽油泵和抽油杆扶正器工艺改进见下：

　　对抽油泵固定凡尔副结构工艺进行改进。为满足常规有杆泵在大斜度井中采油，我们对现有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。

　　对自旋式抽杆扶正器改进。油田与有关厂家协作，引进了自旋式扶正器。该扶正器的上、下增加了换向环(如图2所示)，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;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。

　　抽油系统优化设计见下：

　　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;

　　选用D级抽油杆，H级光杆;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3)，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。

　　墩塘油田成功应用案例

　　通过应用大斜度井有杆泵采油工艺技术，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。

　　墩2断块大斜度井有杆泵采油技术具有施工工艺简单、有效率高、有效期长、泵效高和成本低等特点，有效地解决了多年来大斜度定向井有杆泵方式采油时存在的技术难题;

　　大斜度井中，抽油杆柱优化设计应根据井眼轨迹的空间变化，精确计算多级抽油杆柱的最佳组合及扶正器的间距，同时还应根据现场实际管杆偏磨情况进行相应的参数校正;

　　该技术中采用常规游梁式抽油机，在保证产量的条件下，选用长冲程、低冲次，可降低抽油杆的相对变形值，提高抽油泵的充满系数，同时改善抽油杆的工作条件，延长抽油杆的使用寿命。