油井偏磨机理及综合治理技术

张丹艺肖寅光张昊王斯雨李辉(.冀东油田陆上作业区, 河北 唐山 06300; .冀东油田井下作业公司, 河北 唐山 06300)

油井偏磨机理及综合治理技术

张丹艺1肖寅光2张昊1王斯雨1李辉2(1.冀东油田陆上作业区, 河北 唐山 063200; 2.冀东油田井下作业公司, 河北 唐山 063200)

在采油过程中，油管和抽油杆的偏磨问题十分突出，严重影响油井的正常生产。本文主要探讨了油井偏磨状况的主要特点，并分析了其产生原因，提出了相关的综合治理技术。

油井偏磨；磨损；扶正器；双向接箍；油井参数

0 引言

油杆泵采油是世界范围内石油工业最为传统的方式之一，一直在石油开采工程中占有主导地位，我国的各大油田生产中对于该技术的应用也十分广泛。但在采油过程中，油管和抽油杆的偏磨问题十分突出，严重影响油井的正常生产。本文主要探讨了油井偏磨状况的主要特点，并分析了其产生原因，提出了相关的综合治理技术。

1 油井偏磨机理以及偏磨原因分析

油田偏磨的问题是许多生产油田关注的焦点，也是制约油田发展的重要因素，通过相关的调研报告表明，油井偏磨主要的体现形式包含有抽油杆断裂和杆管整体偏磨两种情况。油井偏磨的机理主要是由于抽油管在下冲程过程中，抽油泵受到井内液体的顶托作用，从而产生一个阻力，造成抽油杆柱产生弯曲变形，变形最严重的部位为中和点,在中和点以上抽油杆柱受到向上的拉力,中和点以下抽油杆柱受到向下的压力。抽油杆柱在井下呈现螺旋弯曲状态,与油管每隔一定距离就相互接触发生磨损情况。

通过大量的调阅相关数据资料发现，在有偏磨现象产生的抽油井中，产生偏磨的主要原因为机械磨损和腐蚀磨损。其中机械磨损会是油管柱、抽油杆杆柱失效的主要原因，由于油井存在多样化的井况因素，油管在井筒内的位置会发生一定的偏移情况，当抽油杆在油管内工作过程中，通常是趋于垂直的工作方向，在位置偏移的情况下会造成管杆的平行位置改变，产生接触磨损。腐蚀磨损是游梁机抽油系统中杆管磨损的另外一种磨损形式，腐蚀磨损通常是受到综合含水量、腐蚀介质等多种因素的影响，致使抽油杆与油管之间的缝隙处、表面处、管壁初产生化学腐蚀情况。相对而言，抽油系统杆管偏磨现象产生的主要因素为机械磨损，而腐蚀磨损造成的偏磨现象较少。因此，本文主要是针对杆管机械磨损产生的偏磨进行综合分析。

2 偏磨综合治理技术应用研究

目前抽油机井的偏磨防治主要有以下几种途径。

(1)通过安装抽油杆扶正器，其防偏磨的机理是通过扶正器的安装，一方面提升对抽油杆柱的铰接约束，另一方面采用在扶正器上安装滚轮的方式来转换油管与抽油杆之间的摩擦形式，在双重作用下能够起到对油管和抽油杆的有效保护作用，并能够防止抽油杆杆柱的弯曲所产生的偏磨。但这种治理技术往往具有一定的局限性，特别是在利用低成本的耐磨材料扶正器的安装，虽然能够一定程度的改善抽油杆柱的失稳性，但却是以牺牲耐磨性能为代价的，二者权衡之下，并不是都能够得到较好的偏磨治理效果。

(2)双向保护接箍防偏磨技术，这种防治技术主要是针对油井偏磨中含水量、含砂量对油管抽油杆产生的偏磨影响，双向保护接箍防偏磨技术是近年新兴的防偏磨技术,其原理是针对油井偏磨主要是抽油杆接箍的偏磨的情况,采用新型的耐磨材料加工制作抽油杆接箍,利用双向保护接箍的耐磨特性实现对油杆柱的保护作用。双向保护接箍技术实际上就是涂层油管和耐磨节箍的结合应用，涂层主要采用的是柔韧性、丰富性较好的酚醛环氧树脂作为胶粘剂，通过加入氧化铬提升涂层耐磨性能，主要的处理形式是对油管内壁干膜涂层，不仅能够有效降低磨损概率，还能够延长油井的检泵周期。

(3)柔性抽油杆防偏磨技术，这是一种新型的防偏磨技术，它的主要防偏磨机理在于实现抽油杆的柔性连接，从而在抽油杆产生弯曲变形的时候能够起到有效的变形吸收，降低油管和抽油杆柱的磨损作用，继而实现对偏磨现象的防治。目前这种技术并没有进行大范围的普及应用，尚属于试验阶段，但将会是油井偏磨的主要研究方向。

(4)通过优化抽油机井的抽汲参数,在保持油井生产能力的前提下,降低油井油管抽油杆的摩擦频率,改善油井油管抽油杆受力情况,减轻抽油杆的弯曲变形,达到缓解油井油管抽油杆偏磨的目的。

除了以上几种主流的防偏磨综合治理技术之外，还有诸如润滑防偏磨技术、旋转防偏磨技术等等，在油井偏磨治理过中，我们往往不能够局限于某一种治理技术，而应该根据油井的实际情况进行综合治理。

3 结语

油井偏磨目前是业界都非常关注的情况，油井偏磨机理的综合治理不仅需要全面化、系统化、层次化的找出油井偏磨机理中抽油杆、油管与泵等之间的偏磨原因，而且还需要针对油井偏磨机理来切实做好偏磨治理工作，确保油井偏磨机理偏磨的综合治理效果。

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