抽油井偏磨原因分析及预防措施

李立群

(大庆油田第四采油厂 第三油矿，黑龙江 大庆 163511)

1 偏磨原因分析

某矿自1999年出现第一口偏磨油井以来，截止到2002年底，已累计发现偏磨井285井次。仅2002年就出现164井次，占当年检泵井的46.9%。通过对164口杆管偏磨井的统计分析，发现具有以下共同规律。

1.1 含水影响

统计含水小于75%的油井，偏磨井数为17口，占检泵井的10.4%。而含水大于76%的油井，偏磨井数147口，占检泵井的89.6%。尤其当含水大于86%以上时，偏磨井数高达109口，占检泵井的66.4%。从不同含水区域统计表可以看出：当单井含水超过76%以上时，含水越高，偏磨井数越多。含水在76%-80%时，偏磨井数15口，占总偏磨井数的9.0%;含水在81%-85%时，偏磨井数23口，占14%;当含水高于90%时，偏磨井数56口，占34.1%。如某井，1998年，单井含水75.6%，该井未出现偏磨现象，1999年5月，该井含水达到76.3%时，油井因偏磨而检泵一次，此后，随含水的上升，该井偏磨现象是越来越严重，到2003年，已因偏磨检泵5井次，平均检泵周期233天。有关资料表明：当原油含水高于85%以后，乳化液的物性发生了改变，由原来油包水型改为水包油型。因此，抽油杆与油管间的接触也呈现非润滑状态。

1.2 抽汲参数影响

统计164口偏磨井，泵径在Φ70mm以上的有58口，占偏磨井的35.4%;冲程3m以上的有130口井，占79.3%;冲次高于9次/分以上的有85口井，占51.8%。从偏磨井生产参数统计表可以看出，在泵径方面，大泵偏磨几率较高。Φ57mm泵偏磨井共有31口，占偏磨总数的18.9%;Φ70mm泵偏磨井有33口，占20.1%;Φ83mm泵偏磨井有25口，占15.2%;三项合计89口，占54.3%。在冲程方面：3m以上冲程偏磨几率较高。3m冲程偏磨井有116口，占偏磨井数的70.7%;4.2m冲程偏磨井有5口，占10.8%;二项合计121口，占81.5%。在冲次方面：6次/分冲次偏磨几率较高。6次/分偏磨井有53口，占偏磨总井数的32.3%;9次/分偏磨井55口，占33.5%;二项合计65.8%。如某井，泵径Φ70mm，冲程3m，冲次9次/分，从2000年开始，频繁由于偏磨检泵，检泵周期只有185天。过大的抽汲参数一方面增加了抽油杆运动频次，进而加大了杆管偏磨的几率，另一方面使油井的沉没度过低，易于产生液击现象。

1.3 沉没度影响

统计结果表明，沉没度低于100m的偏磨井有88口，占总数的53.7%，特别是有67口井沉没度低于50m，占40.9%。如某井2000年以来，沉没度在50m左右，功图显示，油井严重供液不足，至2002年，已偏磨检泵4次，平均检泵周期182天。可见，过低的沉没度使油井产生了液击现象。

不同沉没度区间统计表

2 预防措施

2.1 合理调整抽汲参数

在保证生产的前提下，优化抽汲参数，对减缓偏磨现象尤为重要。经反复试验发现，长冲程、慢次次对缓解偏磨现象很实用。到2010年，这个区块共优化抽汲参数1324井次，冲程利用率由优化前54.2%上升到优化后的64.3%;冲次利用率由原来的63.4%下降到49.5%;油井平均沉没度由2002年的255m升到2010年的378m;沉没度小于50m的井由原来的152口下降到53口。如某井，2001年日产液35吨/日、产油3.5吨/日，综合含水90%，采用Φ57mm泵径，3m冲程，9次/分参数生产，沉没度57.31m，2002年。调整参数为泵径Φ44mm，2.5m冲程，6次/分冲次，调整后，日产液31吨/日，产油2.8吨，含水90.3%，沉没度上升到201.3m。原来偏程检泵4次，平均检泵周期197天，调整后，减缓偏磨现象，平均检泵周期751天。

2.2 使用抽油杆扶正器

应用牺牲法原理研制出抽油杆扶正器。即在抽油杆柱上安装若干耐磨材料的小短节，使短节与油管相磨，变油管与抽油杆的硬磨擦为管、杆之间的软磨擦，最终延长杆管的使用寿命。扶正器的使用大约经历了三个阶段：第一阶段，在部分偏磨井段上应用，使用后发现偏磨点上移;如某井，偏磨长度为598-689m之间，在这一区间增加了30个扶正器后，偏磨点上移至352-524m之间;第二阶段，全井应用，使用后发现泵内偏磨;第三阶段，全井泵内扶正。此外，对扶正器的安装间距进行了研究，扶正器的安装间距：

式中：m-是自然数;E-材料弹性模量，210×109N/m2

I-抽油杆截面惯性矩，对于圆钢I=(π/64)d4

当取m=1时，扶正效果最好。

3 结论

3.1 水驱油井偏磨因素主要受含水上升导致乳化液性质改变，而使杆管之间失去了润滑作用，同时由于抽汲参数过大，沉没度过低更使得这一现象雪上加霜。

3.2 含水上升是油田开发必须面对的现实情况。因此，治理偏磨现象主要从两方面入手：一是合理调整抽汲参数，尽量采用长冲程，慢冲次的抽汲组合;二是应用抽油杆扶正器，减缓偏磨现象。

3.3 应继续对扶正器进行深入研究，包括材质、种类、安装方式等，最大限度延长杆管的使用寿命。