孔令軍，王小松，張會榮

（第十采油廠第三油礦，黑龍江大慶 163000）

普通抽油機井管桿偏磨分析及治理對策

孔令軍，王小松，張會榮

（第十采油廠第三油礦，黑龍江大慶 163000）

某區(qū)塊位于薄荷臺地區(qū)西北側，該區(qū)塊原油物性相對較差，隨著油田開發(fā)時間的延長，地下環(huán)境發(fā)生很大變化。自2002年開始，導致我礦作業(yè)井和綜合返工井增多的主要因素之一是油井管桿偏磨。

井斜；偏磨；對策

1 抽油桿受力分析

1.1 產生偏磨的主要階段

抽油桿在向上運動時，主要承載的是抽油桿、活塞以及液柱的重力；井下工具間的摩擦力；井口生產回壓的壓力；抽油桿和液柱間的慣性力，以及液柱對抽油桿的浮力。其中，除浮力以外的力都是對抽油桿向下的拉伸力，抽油桿不容易失去穩(wěn)定。因此正常垂直井不會因抽油桿的彎曲產生偏磨，但是斜井不同，當抽油桿處于造斜段時，抽油桿與油管接觸，上行過程中會產生導致偏磨的摩擦力。

抽油桿下行時主要受到抽油桿自身的重力、抽油桿和液柱之間的摩擦力，抽油桿和液柱間的慣性力、振動力、沖擊力等。這些力當中沖擊力、慣性力、摩擦力等都是向上的，并且抽油桿下部受有一個導致抽油桿失去穩(wěn)定變彎曲緊貼油管內壁上的軸向壓力。同時振動力產生的徑向力也會使得抽油桿彎曲加劇，從而使得管桿發(fā)生偏磨。

1.2 容易發(fā)生偏磨的井段

抽油桿上部主要受到的是拉應力，下部主要承受壓應力，在抽油桿下行過程中，由于各種力大小的變化，使得下部抽油桿實際受到的合力情況變得非常復雜。除了垂直方向上力的變化，彎曲力和扭曲力的相互作用，同時也會讓抽油桿彎曲緊貼抽油管產生偏磨。因此對于直井，大部分的偏磨發(fā)生在抽油桿的中下部。對于斜井和井筒發(fā)生彎曲的井，相應的彎曲井段也是偏磨發(fā)生的常見地方。

1.3 抽油桿接箍與扶正器比抽油桿本體更易發(fā)生偏磨

為了預防偏磨，會下入防偏磨的接箍和扶正器，但是由于這些東西的通經(jīng)都比抽油桿要大，所以更容易與抽油管接觸發(fā)生偏磨。該區(qū)塊還有很多小井眼的井，扶正器和接箍與油管偏磨情況更為嚴重。

2 影響偏磨的因素

2.1 井斜

當斜井的斜度達到一定的值時，就會使得油管和抽油桿接觸，正常運行時發(fā)生偏磨。尤其是接箍外徑相對較大，使得抽油桿中偏磨最嚴重的部位就是抽油桿的接箍。

2.2 下泵深度及負荷

下泵深度越深，需要的抽油桿就越長，在運行中失去穩(wěn)定彎曲的幾率越大，偏磨的幾率也就越大。同時負荷越大時，越容易加速抽油桿的疲勞，導致抽油桿損壞。

2.3 產出液性質

隨著油田的長時間開采，該區(qū)塊含水不斷上升，油層自身發(fā)育較差，單井產量低，間出井較多。隨著產出液含水升高和間抽井的出現(xiàn)，抽油桿在做往復運動時沒有足夠的潤滑，加劇了偏磨發(fā)生。同時，產出液中含有的腐蝕性物質和細菌都會加劇抽油桿出現(xiàn)偏磨腐蝕。在日常井筒維護過程中，加入的各種化學藥劑在進入系統(tǒng)后，磨蝕著抽油桿和油管內壁，和流體中的礦物質反映后產生的顆粒也加劇了抽油桿和油管的磨損。

2.4 抽油桿下行失穩(wěn)

由于原油物性，析蠟、產出液出砂、管桿之間的摩擦、慣性、參數(shù)過大等都會使得抽油桿下行時受到的阻力增大，更容易使抽油桿失去穩(wěn)定彎曲發(fā)生偏磨。

2.5 套管變形的影響

套管的變形，如彎曲、縮徑、錯段等很多時候是由地層原因引起的，讓油管不能在套管中保持垂直的狀態(tài)，使得抽油桿與不垂直的油管發(fā)生接觸從而導致偏磨。

2.6 管桿材質影響

管桿的材質問題，如耐腐蝕性、耐磨性及強度的不同會直接影響偏磨的程度。如普通抽油桿應用與具有極強腐蝕性的井；普通強度的抽油桿應用于很大負荷的井中。管桿材質不匹配會加速管桿的磨損導致偏磨出現(xiàn)。

2.7 生產參數(shù)制定不合理

生產參數(shù)過大，一是會加速管桿的疲勞；二是下行過快會使抽油桿下行失去穩(wěn)定發(fā)生彎曲；三是參數(shù)過大，導致供液能力不足，液體來不及進入泵筒，液擊產生的沖擊載荷使得桿變彎，加速了偏磨。

3 防偏磨對策

1）對于斜井我們采取全井下入扶正器的方法。2008年該區(qū)塊投產的92口加密井均全井使用了扶正器。2009年年末投產18口油井也使用了扶正器。

2）正如分析的，接箍比抽油桿偏磨的更為嚴重，因此，在偏磨嚴重的井應用防偏磨接箍與下入扶正器相互結合的方法。但是，并不是下入的扶正器越多越好，還考慮原油物性，會不會增加摩擦等。因此對于直井，只是在中下部抽油桿進行防偏磨處理就行。

3）抽油管桿的優(yōu)化也是很重要的方法。在不同井段使用不同的管桿，如偏磨井段使用防偏磨的管桿；載荷較大的井，我們使用強度大的管桿；小井眼通過更換62的油管增大管桿間隙。

4）合理調整生產參數(shù)，減少管桿的磨損，根據(jù)油井實際產液，上提泵掛，避免泵掛過深引起的偏磨。該區(qū)塊油層自身發(fā)育較差，單井產量低，多年來我們一直堅持在不影響產油的情況下下調參數(shù)的原則。經(jīng)過多年調參的積累全區(qū)平均沖程1.79m；平均沖次2.86次/min，有效降低了油井的偏磨速度。

5）對于原油物性較差的井，如出砂、結蠟、油稠井，我們采取下入相應防砂裝置，定期清蠟，制定合適的生產參數(shù)等方法，來減少因這些原因導致的偏磨。

6）抽油管桿腐蝕后，會導致表面不光滑，從而更加容易偏磨，而偏磨的管桿又更加容易被腐蝕。所以管桿腐蝕和偏磨是相互影響，相互作用的。因此我們在腐蝕較為嚴重的井，下入防腐蝕的管桿，減少因腐蝕導致的偏磨。

4 結束語

導致油井偏磨并不是單一原因影響的，只有多方面考慮，多方面治理，才能將偏磨對生產的影響降到最低。

[1] 萬仁溥，羅英俊，沈秀通，等.采油技術手冊：機械采油技術[M].北京：石油工業(yè)出版社，1993.

A n a l y s i s a n d T r e a t me n t o f E c c e n t r i c We a r o f P i p e R o d i n C o mmo n P u mp i n g

Kong Ling-jun，Wang Xiao-song，Zhang Hui-rong

A block is located on the northwest side of the Mintai area.The physical properties of the block are relatively poor.With the development of the oilf i eld，the underground environment has changed greatly.Since 2002，one of the main factors leading to the increase in mine wells and integrated rework wells is the oil well bar.

well deviation；eccentric wear；countermeasure

TE933.1

A

1003-6490（2017）08-0048-02

2017-06-06

孔令軍（1976—），男，黑龍江大慶人，主要從事油田管理工作。