有杆采油泵井管杆偏磨原因分析及防治措施

朱甜甜

摘要：有杆采油泵井管杆偏磨属于国内外油田开采过程中很容易发生的问题，尤其是在一些开采阶段进入到中后期的油田当中，管杆偏磨的发生率以及严重程度均有明显提高，这也导致油田开采的效率以及成本持续提高，同时对于作业的效率也会形成直接影响。对此，为了更好的提高采油工作效率，本文简要分析有杆采油泵井管杆偏磨原因分析及防治措施，希望可以提供一定指导性帮助。

关键词：有杆采油泵井;管杆;偏磨;原因;防治措施

引言

偏磨属于有杆采油泵井当中管杆比较容易发生的一种现象，在石油开采过程中偏磨的发生很难避免，为了更好的提高油井的开采效率，规避井内管杆发生偏磨从而导致其他相关机械设备发生损伤，就必须做好偏磨问题的针对性处理，从而维护机械设备的使用寿命以及开采的经济效益。对此，探讨有杆采油泵井管杆偏磨原因分析及防治措施具备显著实际意义。

1.偏磨的基本原理

对于不同类型的有杆采油泵井而言，其偏磨的形成机制并不相同。对于斜井而言，因为其本身就存在一定的倾斜角度，同时倾斜角度相对比较大，此时抽油井一旦在抽油过程中对杆形成受压，便会促使抽油杆出现发生力失衡的表现，此时便会发生偏磨问题^[1]。这一种偏磨的问题发生和直井作业最大的差异在于斜井当中的抽油杆主要是因为井眼的变化而变化，从而形成管杆的偏磨。对于直井而言，在出现偏磨时主要是指管和杆之间并没有明显的倾斜和角度变化时发生的偏磨，其主要是发生在井管位移量相对比较小的作业当中。在抽油杆处于井管的中间位置时，从而保障管和杆之间不会出现明显的碰撞，此时有效的摩擦会从根源位置出现，之后再开采中井下的作业会出现多种受力，例如抽油杆的本身重量与液柱形成的冲击力、压力以及柱塞底部液体的作用力、活塞和泵筒之间的摩擦力等。在这一些外力的影响之下，杆柱的受力会向着某一个方向进行变化，此时便会出现偏磨。因为抽油杆本身具备细长的外观以及比较强的柔性，此时在抽油杆柱上会形成一个中和点，也就是抽油杆本身的重心。在抽油杆重心位置上，以为设备向上的拉力影响，会呈现出一个垂直的单向力，在无外界力影响时力的方向会保持和地心相同，在抽油杆重心位置之下，杆柱会遭受本身重量与轴向压力的影响，此时两种方向的力影响时便会导致管杆弯曲问题的发生，从而导致重心发生偏移，促使抽油杆出现弯曲磨损。

2.偏磨的形成因素

2.1井眼轨迹

在斜井当中因为井眼出现了偏移，从而导致井管和抽油杆之间出现摩擦，这一种摩擦普遍是因为井眼缺少规则运行，从而导致井眼出现弯曲问题，此时发生应力角度的变化，或者是水平方向的位移变化^[2]。

2.2油井含水影响

油井在不如高含水开采期的同时，一旦油井当中所含有的水量会超出74%，此时便会出现液换的问题，并将原本的“油包水型”转变为“水包油型”，从而促使管杆的表面丧失原本的保护层，促使水和采油设备的金属配件之间相互接触，提升金属的腐蚀效率，促使原油丢失本身的润滑效果^[3]。在井液当中提升含水的同时，整体重量也会随之提升，管杆之间的润滑系数也会明显的下降，荷载与阻力也会明显的提升，从而导致抽油杆之间出现变化，导致油井和抽油杆之间出现持续性摩擦。

2.3生产参数

油井在生产过程中参数的便会会导致抽油杆的直径、冲程、冲刺以及泵挂的深度发生明显的改变，此时高冲程的生产方式会间接提升冲击压力，同时管杆的振动荷载也会明显的提高，再加上交变荷载的影响问题，从而导致管杆之间发生倾斜，促使井管和抽油杆之间的接触面积异常提升，促使两者之间的摩擦力显著提升。

3.偏磨的预防控制措施

按照形成管杆偏磨的原因以及形成的规律，为了更好的预防偏磨问题的发生，下面提出几点有效的防治措施。

3.1抽油杆预防偏磨技术

首先，加重杆属于预防杆柱底部抽油杆弯曲问题的有效措施，其能够促使杆柱的中和点逐渐移动，并逐渐降低杆柱的交变应力的幅度，逐渐延长抽油杆的疲劳断裂的周期。其次，为了有效的规避抽油杆与油管之间的直接接触问题，可以在中和点之下的抽油杆中假装扶正器，从而实现管杆磨损问题的有效预防。最后，需要在抽油杆旋转装置方面及时改变管杆的接触面，并从以往的单侧偏磨转变为圆周性偏磨，从而实现对抽油杆的使用寿命延长。采用定时的旋转管杆的措施，促使抽油杆的偏磨位置出现变化，从而间接延长抽油杆的使用寿命。

3.2油管预防偏磨技术

首先，应用液压油管锚实现对以往机械性油管锚的提地啊，预防油管伸缩或径向移动的问题，在无封隔器的基础上，在全井段生产井中应用油管锚，液压油管锚在接入泵上之后，在油井生产中油管套的压力差會有一定程度提升（一般在0.3MPa以上），此时锚爪会卡在套管的内壁上，从而实现油管的锁定。对于带有封隔器的油管柱而言，可以应用改进之后的液压油管锚配套的伸缩管，实现泵上油管的锁定，应用常规的Y211、Y221封隔器的井实现对封压力的控制，从而缓解油管受压变形问题的发生。其次，对于油管旋转的装置而言，油管旋转的装置需要座在四通基础上，借助地面的旋转促使井下的油管随着旋转，此时可以实现偏磨位置的变化，从而实现油管寿命的适当延长。最后，对于分层的开采油井而言，应当尽可能采用简化的管柱，采用丢手关注的方式可以有效的规避因为座封导致油管弯曲或形成偏磨，同时还能有效的规避因为油管蠕动所导致的封隔器解封失败问题，简化管柱节省油管使用量促使下一次的作业程序逐渐简化，同时还可以更好的实现防偏磨与防砂等工艺。

3.3做好常规管理工作

首先，在平常的作业过程中，应当在保障产量的同时，尽可能选择合理的泵径，并将工作的方式从段冲程、高冲刺变更为长冲程与低冲刺，这样的方式可以有效减少同时间内管杆的摩擦压力，从而实现延长抽油杆与管杆的使用寿命。其次，需要定时做好井筒的清理工作。按照动态的资料变化，需要定时做好井筒的清理管理工作，可以适当的减少关注的压力，减少地面防腊措施不合理引发偏磨问题的可能性。最后，需要做好防腐与缓蚀工作。在井液的作业过程中，因为井液的腐蚀性相对比较强，所以油井当中普遍需要适当加入缓蚀剂，借助缓蚀剂在金属的表面形成保护层，这一层可以促使金属本身和腐蚀介质之间有效隔离，从而对金属形成保护性作用，预防腐蚀问题的发生。同时还需要借助油井的缓蚀剂实现对油管内部的保护，提高润滑的效果从而减少摩擦系数，降低偏磨问题的危害性。

4.结语

综上所述，在油井的作业过程中，管杆之间因为偏离从而导致摩擦问题的不断加重，这一现象相对比较常见，同时对于整个油井的工作质量、开采效率会形成严重影响，长期发展后还会导致危害性后果的发生。因为不同的偏离方式，会形成不同的偏离磨损问题，从而对油井的作业发展与进展形成不同的负面影响。对此，想要有效的规避管杆之间的磨损问题，就必须从管杆的磨损原理着手，针对性分析管杆偏磨的发生原因，提出针对性预防及控制措施，从而提高油田的开采经济效益，推动油井持续发展。

参考文献

[1]魏航信，徐建宁，赵亚杰，etal.特低渗透及致密油藏低产井有杆泵采油参数优化方法[J].石油钻探技术，2017，14（23）：144-145.

[2]牛文杰，李辉，余焱群，etal.抽油机井杆管偏磨可视化仿真方法研究[J].计算机工程与科学，2016，38（8）：1695-1701.

[3]刘国强.复杂煤层气井修井原因分析及检杆工艺试验[J].石油钻采工艺，2016，38（4）：540-544.