浅谈商河油田油井偏磨防治措施

一、商河油田油井现状

商河油田是临盘采油厂地质情况比较复杂的多断块油田， 现已有50年的开发历史，进入油田开发中后期的油井，含水升高、结蜡腐蚀、管杆偏磨等问题日益凸显，其中管杆偏磨问题尤为突出。

油井管杆偏磨将直接导致井内油管、抽油杆严重损伤，油井检泵周期缩短，严重情况下或发生管杆断裂落井，使作业施工难度增加，对原油产量造成直接影响，经济损失较大，当前，油井偏磨已经成为影响油田正常生产的主要因素之一。

二、商河油田管杆偏磨主要原因分析

（一）井斜对偏磨的影响

商河油田主油区位于山东省济南市商河县境内，构造上位于济阳坳陷惠民凹陷西部，自北向南被三条近东西向的三级断层所控制，形成四个向南阶下掉的断阶，分别为商一区、商二區、商三区和商四区。由于周边环境复杂，钻井确定井位受到限制，加之地层复杂多断块，生产井多半是斜井，井斜形成“拐点”，使油管杆产生弯曲。在“拐点”处，抽油杆易与油管产生摩擦，严重者会导致抽油杆断脱，造成油井停产。

（二）“失稳”对偏磨的影响

在生产过程中，抽油杆由于受到惯性载荷、振动载荷和交变载荷，发生弯曲变形的现象叫做“失稳”。杆柱“失稳”容易造成抽油杆疲劳断脱。尤其冲次较大的抽油井比较明显。据统计对比，商河油田2018年以来，需调参“失稳”井数目不减，下调参油井累计530井次，累计原日油为745.8t;仅仅2020年，需下调参井累计178井次，累计原日油为254.1t。

（三）介质腐蚀对偏磨的影响

商河油田正处于综合含水上升期，油井腐蚀程度日趋严重。当油井产出液含水大于74.02%时，产出液换相，由油包水型转换为水包油型，于是，管杆表面失去了原油的保护作用，产出水直接接触抽油杆和油管，腐蚀速度增大，从而导致摩擦的润滑剂由原油变为产出水，失去原油的润滑作用，抽油杆和油管内壁磨损速度加快，磨损严重。商河油田个别区块产出水具有以下特点：即矿化度高（7000-26000mg/L），含有大量的氯离子、二氧化碳和硫化氢等;水温高，一般为60-100℃以上;PH值低，在6.5左右，显弱酸性。这种水质容易对管杆产生氢脆腐蚀。然而，偏磨和腐蚀并不是简单的叠加，而是相互作用、相互促进，二者结合具有更大的破坏性。

三、商河油田管杆偏磨防治现状

（一）旋转井口的使用。旋转井口能让井内油管整体呈一定角度的旋转，避免管杆在一个点上摩擦，实现均匀磨损，降低了管杆单向偏磨的严重性，进而延长检泵周期。

（二）加缓蚀剂防腐。其机理是通过缓蚀剂加入到产出介质中，与金属本体形成一种致密薄膜，使金属本体与腐蚀介质隔离开来，达到保护金属，防止腐蚀，减少偏磨的的目的。

（三）抽油杆柱优化。一是扶正器防偏磨;在抽油井偏磨严重的井段合理添加碳纤维抽油杆扶正器，该扶正器以尼龙接箍式扶正器为主，使用少量的碳纤维新型材料，可有效避免抽油杆对油管的偏磨，节省管杆材料费，克服以往易断脱的现象，延长油井的生产周期。二是采用连续抽油杆技术：连续抽油杆比普通抽油杆更好实现长冲程和低冲次的平稳抽汲，可大幅减少由于接头松动、腐蚀和磨损等导致管杆断脱、偏磨的现象，有效延长生产周期。

（四）优化调整生产参数。在不影响液量的情况下，对生产参数进行优化调整，优先采用大泵径、长冲程、低冲次，以降低管杆的惯性载荷、振动载荷和交变载荷，达到减缓偏磨目的。

（五）优化管杆组合。在活塞以上、中和点以下配套部分加重杆或耐磨副，调整抽油杆柱中和点下移，改善杆柱受力结构，减少弯曲。在偏磨段，选用3寸以上油管、22mm或19mm抽油杆，加大管杆间隙。对于偏磨腐蚀较严重的油井，优先采用内衬油管和纳米防腐油管，配合使用抗磨抽油杆接箍，降低管杆偏磨腐蚀的程度，延长检泵周期。

以上是商河油田目前主要的防治措施，其中以采用耐磨防腐管杆和扶正器等消耗性材料为主，加大了采油成本的输出。受成本效益评价限制，不能保证每口偏磨井都能采用防偏磨管杆，这就需要提出新的防治方法来缓解成本压力。

四、对商河油田抽油杆偏磨防治的建议

（一）浅泵组双凡尔管柱结构

针对商河油田个别区块地层供液不足，套管液面低的特点，优化选择管柱组合，建议使用“浅泵组双凡尔管柱结构”。优点如下：

1.减少完井泵深，加大完井管柱组合中的尾管长度，继而减小有杆泵生产过程中产生的管杆摆动，减轻偏磨;在完井管柱组合中下入油管锚，既起到固定管柱，减少管杆摆动的作用，同时也做到支撑油管，悬吊泵下尾管，减少有杆泵受承的拉力，有效保护有杆泵组;

2.完井管柱组合中，抽油杆的需求长度减少，可有效节约使用管杆的成本，降低作业过程中起下管杆的油料消耗和偏磨修复费用;

3.该管柱结构采用尾管下双凡尔方式，减小有杆泵生产过程中对套管液面高度的要求，如其中一个凡尔有轻微损坏时，可以视作业运行及躺井情况确定是否进行带产作业，不影响生产调度的正常运行;

4.减少抽油机生产做功，降低机组功率消耗，从而减少电量消耗和设备损坏的更换费用。

（二）闭式管柱结构

针对商河油田油井含水率上升等一系列原因，导致油井生产时油管漏失以及管杆偏磨严重的问题，建议使用“闭式管柱结构”。优点如下：

1.在有杆泵底部连接封隔器，起到固定油管作用，避免油管在油井生产过程中产生摆动，同时可以支撑油管，减少上部油管受到的悬重拉力;

2.生产过程中，当泵上油管产生砂眼或者裂缝，采出液填满套管与油管的环形空间，有杆泵仍可正常工作，不影响油井的正常生产。该管柱结构对封隔器以上套管完好性要求较高，所以，该结构也可以为检验封隔器以上套管是否出现问题提供参考依据;

3.在有杆泵以上设计连接了筛管，可以减少油井正常生产时压差过大对油管产生的损伤，也为油井例行保养和洗井防蜡提供了条件;

4.有杆泵以上油管可使用抗磨油管，能够有效避免偏磨导致检泵作业，降低成本消耗。

五、总结

统计分析商河油田油井偏磨现状，偏磨的主要原因包括井斜、管柱“失稳”和介质腐蚀，目前主要的偏磨治理措施为优化管柱组合、调整生产参数和使用抗磨管杆、碳纤维扶正器等消耗材料。本着降本增效的目的，针对商河油田偏磨治理提出了两种新式完井管柱结构，能在一定程度上减缓管杆偏磨，提高检泵周期，减少采油成本输出。

作者简介：石艳红（1985- ），女，汉族，山东济南人。主要研究方向：油水井作业方案优化。

（胜利油田德利实业有限责任公司 山东 德州 251507）