油管抽油杆偏磨原因分析及治理对策

　　【摘要】油管抽油杆偏磨问题是许多油田开发面临的一个生产难题，本文从多个方面对造成偏磨的原因进行了分析，并结合实践经验介绍了一些治理偏磨的措施，以期为管杆偏磨治理工作起到一定的指导借鉴作用。

　　【关键词】油管 抽油杆 偏磨 原因分析 治理对策

　　Abstract: Tubing sucker rod eccentric wear the problem is many oil field development faces a production problem, this paper from several aspects to cause the cause of the eccentric wear are analyzed, and combined with practical experience introduced some biased wear management measures to stem the eccentric wear treatment work have certain reference guide.

　　Key Words: tubing sucker rod eccentric wear cause analysis management countermeasures

　　中图分类号： U464.136+.5 文献标识码：A 文章编号：

　　在有杆机械采油过程中，经常会发生抽油杆与油管的相互接触磨损，造成杆断、杆脱、管漏等事故，缩短油井免修期，影响油井正常生产，增大作业及材料成本投入。

　　油管抽油杆偏磨问题是目前许多油田生产中存在的较为棘手的问题，偏磨容易造成抽油杆断脱，油管漏失，使抽油泵泵效降低，油井免修期缩短，增加作业工作量，严重制约油田的生产。为了解决这一棘手问题，我们根据作业解剖情况结合油井的阶段生产情况对油管抽油杆偏磨问题进行分析和研究，并经过大量的实践，摸索出一些治理偏磨问题的对策。

　　1 油管抽油杆偏磨的原因

　　导致油管抽油杆偏磨的原因比较复杂，涉及到油管、抽油杆、泵筒、井身结构、油井的供液状况、生产参数、工况、产出液性质、管杆材质等多个问题。石油开发中心该类井平均泵径80.8mm，平均泵深737.2m，平均液量102.8t/d，平均动液面659.5m，平均冲次7.6次(高于区块平均冲次6.8次)，平均沉没度100.3m，平均检泵周期226d，平均矿化度9905mg/l。

　　从以上的数据来看，大泵高参数就成了躺井的主要原因，油井两次躺井相隔时间短，调参之后沉没度下降了284m，另外该井的矿化度很高，因此在这类井的共性就是大泵-高参数-液量高-井下工具疲劳(矿化度高腐蚀加重)-躺井。近年来，斜井、侧钻井、水平井数量大增。在此类井中，管、杆的对中更为困难，管杆偏磨更为严重。目前，油田普遍使用的是CYB250井口装置，所使用的大四通是自喷井250型采油树下部的大四通，虽然安装简便，但不能解决抽油杆与油管对中问题，一旦抽油机底座固定，调中就很困难，偏心、光杆与防喷盒不对中现象的存在，加剧了管杆偏磨。在此分以下几个方面来进行分析：

　　1.1 抽油杆在工作过程中交变载荷的影响。抽油杆在生产过程中承受的是不断变化的交变载荷，上冲程主要受抽油机的拉力、活塞以上液体的重力、活塞与泵筒的摩擦力等作用，迫使抽油杆伸长，而油管则是受到轴向的压力作用，迫使其弯曲变形;下冲程时抽油杆受重力、液体进入泵筒的阻力和液体的浮力、活塞与泵筒的摩擦力等作用，抽油杆受到轴向力压力作用，迫使抽油杆要发生弯曲变形，而油管则是受到轴向的拉力作用，这种变形是在抽油杆往复运动中不断变化的，受压变形的抽油杆与油管内部接触，便产生摩擦，每次磨损的位置是相对固定的，长此以往就会造成油管抽油杆的偏磨，这是偏磨的主要原因之一。

　　1.2井身结构的影响。多数井井筒是垂直地面的，但是随着钻井技术的发展，斜井水平井、侧钻井等不断增多，井斜也是导致油管抽油杆偏磨的重要原因。井斜角越大发生偏磨的可能性就越大，即便是直井，其井身轨迹也不是铅直的，下入井内的油管、抽油杆受到井筒轨迹的影响，发生弯曲，就会产生偏磨现象的发生。由于大部分油井的井身轨迹都不是铅垂的，所以由井斜原因造成的偏磨问题也是很普遍的。

　　1.3 油管抽油杆弯曲变形。油管抽油杆在生产过程中由于受力不均等多种原因，使得油管抽油杆发生塑性变形，变形后的油管抽油杆由于运行轨迹不重合，进而产生摩擦，造成油管抽油杆的磨损。

　　1.4 套管变形的影响。由于多年来受地质因素等多方面的影响，许多油井套管变形严重，而且变形的位置不止一个，使得井筒内的油管抽油杆运行轨迹被迫发生变化，进而造成油管抽油杆偏磨。

　　2 油管抽油杆偏磨的危害

　　2.1 造成抽油杆断脱。油管抽油杆偏磨是材料强度大的把强度低的磨损，由于不同厂家生产的油管抽油杆的材料组成有差异，所以其强度也不相同，油管抽油杆磨损的状况也各不相同，由于抽油杆接箍外径较大，所以抽油杆偏磨最常见的是抽油杆接箍偏磨，偏磨到一定程度才会出现抽油杆本体偏磨，当接箍越磨越薄甚至丝扣磨损时就会出现脱扣现象。而抽油杆本体磨损后抗拉强度逐渐变低，出现杆断的几率逐渐增加，达到一定的程度就会产生断脱。

　　2.2造成油管漏失。抽油杆偏磨的同时油管也受到磨损，在抽油杆偏磨的井上油管大多也都存在偏磨问题，作业时起出的油管可以看出有一道深的凹槽，严重者油管会磨穿，造成油管漏失，甚至是一条大的裂缝，严重影响油井的正常生产。

　　2.3 造成油井免修期缩短，造成油井躺井。油管抽油杆磨损后，抽油杆断脱、油管漏失的几率就会增加，造成油井躺井，使油井的免修期大大缩短。部分油田由于油管抽油杆偏磨造成的躺井，占到躺井比例的70%以上，可见偏磨的危害有多大。

　　3 治理偏磨的措施

　　近年来，随着高含水期的开发，大泵高参数生产，管杆偏磨越来越严重，采油厂越来越重视管杆偏磨问题，为预防治理工作投入了大量的人力、物力开展管杆防偏磨工艺技术、方法的研究与应用，并取得了显著的效果。

　　3.1 下入多种类型的抽油杆扶正器。抽油杆扶正器是治理偏磨的一种简单有效的措施，常用的扶正器有尼龙扶正器、滚轮扶正器、滚珠扶正器、塑料扶正器等，效果比较稳定的尼龙扶正器，成本低，效果好，不易造成事故，但其耐磨性能稍差。

　　3.2 调整抽油井生产参数。抽油井生产参数的高低对偏磨有很大影响，参数越高偏磨越严重，所以在油井生产过程中要不断监测动态资料，使油井在合理的生产参数下生产，尽量采取大泵径大冲程小冲次生产，参数能下调的尽量下调，最大限度的减少躺井。

　　3.3 安装油管旋转装置。该装置原理类似于抽油杆旋转减载装置，只是转动的部分是油管，它的使用对延长油井的免修期也起到了很大作用。

　　3.4 采用连续抽油杆替代常规抽油杆。连续抽油杆是没有接箍整个抽油杆柱是一根连续的抽油杆杆，它的柔韧性好，耐磨性能好，我们对2口偏磨严重的油井使用了连续抽油杆，检泵周期平均延长了90天收到了良好的效果。石油开发中心胜海管理区的井几乎都是斜井和水平井，位移较大，该区除部分井采用电泵外，多数采用的是连续杆生产，偏磨问题很少看到，可以看出连续杆是治理偏磨的比较有效的措施。

　　4 结束语

　　油管抽油杆偏磨问题是一个系统性问题，偏磨的原因可能是多重的，也可能是单一的，治理偏磨时要认真分析造成偏磨的具体原因，根据原因采取针对性措施，才能达到预期的效果。

　　【参考文献】

　　[1]万仁溥 罗英俊《采油技术手册》 石油工业出版社，2000.11

　　[2]沈 琛李安夏《采油工程基础》 石油大学出版社，2000.11

　　[3]刘志明.井下作业工具.北京石油工业出版社，1998