探索防偏磨技术在大洼油田的研究与应用

聂新　任宝成　刘江琴　崔文革

摘  要：伴随辽河油田进入开发后期，由于油井偏磨而引发的杆脱杆断卡泵等等二次油井危害成为影响油田平稳运行的重要因素，为了提高生产周期，本文介绍了技术人员通过研究检泵原因继而探索防止油井偏磨的技术手段以及应用效果。

关键词：油井;偏磨;技术

从大洼区块油井检泵中可以发现，油井偏磨造成杆脱、杆断、铁屑卡泵、泵漏现象比例明显，2018年开井164口，抽油机井占绝大多数。在60口作业井中有17口井存在不同程度的管、桿偏磨现象，占抽油机开井数的14.6%，占维护性作业井数的40.0%，大大缩短了油井检泵周期，影响了油井正常生产。分析其原因：一是该区块油井井斜段复杂，偏磨不好治理，平均井斜达到15.6度;二是偏磨、断脱井平均沉没度较低168m一下，油层供液能力较差，造成抽油机的上下冲程中产生液击，加剧了抽油杆柱振动，降低了抽油机悬点最小载荷，从而降低了抽油杆柱的轴向分布力与杆管产生偏磨的临界轴向压力，加大了下冲程时抽油杆柱下部受压段的长度，易造成抽油杆柱挠曲而导致管杆与泵的磨损率增加，不仅影响产液量、降低泵效，还大大缩短油井的检泵周期;三是抽油杆使用时间过长造成抽油杆本体断，由于采油厂没有探伤设备只能依靠肉眼进行分辨，造成一部分带伤抽油杆混入其中使用。

防偏磨技术

一是防偏磨管柱设计方案：即超高摩尔质量复合管（偏磨段）+H级抽油杆。本套方案主要针对井斜全角变化率较大（30m超过3°）的井。它特点是：超高分子内衬油管具有磨擦系数低、耐磨擦、耐腐蚀等物理特性，可延长油管的使用寿命，减缓杆管偏磨，仅在偏磨段使用，可有效控制成本;抽油杆使用22mm（H级）+19mm（H级）两级配比合代替以往φ25mm、φ19mm、φ17mm组合，即降低抽油机载荷，又可增大油管与抽油杆的空间，减少杆与管之间的磨损。

二是采用各类抽油杆扶正技术、以及防偏磨工具。本方案主要针对井斜全角变化率比较小的井（30m不超过3°）。⑴铸塑杆是将尼龙体紧紧地注塑到抽油杆体上，既能防止接箍偏磨，又能防止杆体的偏磨。其扶正体采用增强尼龙为原料，有良好的抗拉、拉压、耐磨等优点。它解决了传统使用的扶正器易滑动、窜位的问题，不论在井斜和挠曲偏磨井段，均能起到扶正防偏磨作用。⑵抽油杆防偏磨接箍，基体材料采用优质钢，通过在接箍表面上涂覆合金功能涂层，经特殊表面处理工艺加工而成，具有耐磨、耐蚀、减摩功能。（3）加装扶正器，扶正滑套采用PEEK材料（聚醚醚酮树脂），耐温260℃以上，具有更高的韧性和强度，极强的耐腐蚀性，PEEK材料具有自润滑和耐磨性，PEEK材料可扶正滑套在本体上旋转，用于采油斜井扶正，用于油井刮蜡。

机、杆、泵优化

一是采用油田公司统一配备的“能耗最低机采系统设计软件”对作业油井设计杆管组合，达到最佳管杆匹配，满足强度要求，使油井达到“供产协调”。

二是根据油井供液能力，调整泵挂，使油井保持合理的沉没度，避免出现液击现象，优化杆柱减小挠曲井段，减轻油井偏磨。

三是对地面工作参数进行优化，在保证产量不降的前提下上调冲程，下调冲次减轻管杆磨损程度。

四是防偏磨举升系统优化设计，主要包括：根据井斜数据绘制三维井眼曲线;找出造斜位置，最大井斜角;计算抽油杆柱中性点;确定合理泵挂、泵径、杆柱配比及抽油机工作参数;计算排量、载荷、偏磨力及其分布;计算防偏磨工具安装位置、间距。

该技术主要从井眼曲线三维立体再现分析技术分析。根据钻井井斜数据表，经过处理，输入到AutoCAD绘图软件中，可得到井眼曲线三维立体图（如图），可从各个角度观察井眼轨迹变化，从图中可以得到：井眼曲线的剖面形式、造斜点位置、造斜曲率半径、稳斜段长度、降斜点位置、降斜曲率半径等。根据曲线图可以找到泵位置点的垂深、井斜角、狗腿度大小，从而判断泵位置点的合理性。

五是应用油管旋转器，通过带动油管旋转，使得油管和抽油杆均匀磨擦，偏磨减小，延长了油管寿命。在运行期间，油管平均转数为0.2—0.5圈/24小时。