摘要：随着油田开发时间的延长，地层和井下液体性质的发生变化，井身结构的损坏等因素增加，致使抽油井生产管理难度增大，维护性作业井次大幅增加，本文对抽油机井杆泵失效的原因进行了分析，提出了相应的对策，有效地提高了采油时率。
关键词：抽油机井 管杆 偏磨分析 防治措施
引言
随着油田进入高含水开发后期，由于高含水、低沉没度井数不断增加，杆管偏磨井数逐年上升，因杆磨断检泵的井比例也逐年上升，增加了维 护性井下作业工作量，也增加了检泵费用及换杆管的费用，严重影响油田生产和检泵周期，及时诊断杆管是否偏磨，并及早采取防治措施，能够取得较好经济效果。
一、偏磨现状分析
抽油机采油是石油工业传统而占主导地位的人工举升采油方式。各油田的抽油机井都存在同一个问题：油管、抽油杆在上下冲程中相互接触并不断相对位移运动，造成相互偏磨。这种相对位移运动是抽油机采油工艺固有的和必然存在的，且受井身结构、管柱组合、杆柱组合、生产参数、原油物性、井液水力参数等诸多因素影响和制约。相互接触且相对位移运动必然产生接触摩擦，这种接触摩擦必然造成管、杆的磨损，这就是目前抽油机井存在的偏磨损伤。其后果主要有：管杆偏磨不但造成大量的油管、抽油杆直接报废，还是抽油机井维护作业的主要原因之一，同时也是抽油机井维护作业工作量居高不下的重要原因之一。
二、管杆偏磨原因分析
2.1机械磨损
通过统计分析可以看出，机械磨损是杆管偏磨的最主要原因。机械磨损主要包括井斜的影响、井身结构的限制、油井生产参数、抽油杆“失稳”、含砂的影响等。
2.1.1井斜的影响
自然井斜，油井井深超过600m～800m一般会出现扭曲现象。地层蠕变会造成套管变形和井斜，进而使油管产生弯曲，在抽油机井生产时，油管和抽油杆接触产生摩擦，油管被磨出深槽甚至磨穿造成管漏。
2.1.2井身结构的限制
钻井水平的限制难保证井身完全垂直，下入的油管会随着套管弯曲，由于抽油杆在重力作用下趋于垂直，其在油管中的上下往复运动，会造成杆管之间的接触摩擦。
2.1.3油井生产参数
抽油机正常工作时，上冲程在液柱载荷地作用下，整个杆柱基本呈直线状态；下冲程时，由于抽油杆受到变速运动和交变载荷的影响，引起抽油杆的弹性振动，在偏磨腐蚀的油井中，冲程短、冲次高时，偏磨的部位相对较小，偏磨次数频繁，磨损较严重，出现杆断躺井的可能性就高。
2.1.4含砂的影响
在高的含砂量环境中，管杆之间存在砂粒的研磨作用，同时也可加快偏磨的发生。
2.2腐蚀磨损
腐蚀磨损是抽油机井采油系统中杆管磨损的另外一种磨损形式，这种形式主要体现在油田的开发后期。腐蚀磨损主要受以下因素影响：
2.2.1缝隙和冲蚀
目前我们的石油开采已经进入特高含水期，产出液含水且具有强腐蚀性，易产生油管断脱、刺漏。排量大的油井，产出液流速快，冲蚀现象增多。
2.2.2油井含水的影响
随着油田进入特高含水期，加剧了抽油杆的受力状况和变形程度，油管内壁和抽油杆磨损速度加快，偏磨加剧。
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2.2.3管杆的材质
由于所用的油管耐腐蚀性能达不到要求，而产出液具有强腐蚀性，再加上已经存在的偏磨，因此，油管腐蚀、磨损严重，甚至穿孔和磨蚀成裂缝。
三、管杆偏磨防治措施
3.1优化管柱组合设计
根据不同采油井的实际井况，建立合理的力学模型。通过对管柱的各个受力点的分析计算，优化杆柱组合设计，在容易出现受力变形大的部位，使用具有高强度、耐腐蚀材料的杆材，尽量减小抽油杆和油管的受力变形幅度，以减小偏磨几率。
3.2加装抽油杆扶正器
在抽油杆上加装抽油杆扶正器来防治管杆偏磨。抽油杆扶正器采用尼龙为原料，它不仅价格低、容易安装，并具有耐热、耐磨、耐腐蚀、耐低温的优点，在控制抽油机井油管本体与抽油杆接箍的偏磨方面起到了较好的预防作用，适于大范围推广[4]。
3.3 加缓蚀剂
加缓蚀剂是 解决油井井简和地面集输系统腐蚀的一种常用、有效方法。其原理是通过缓蚀剂加入到产出介质中，在金属表面形成一种致密薄膜，使金属本体与腐蚀介质隔离开 来，以达到保护金属、防止腐蚀的目的。另外，通过油井缓蚀剂在油管内壁形成的保护油膜，起到润滑作用，达到减少磨损的目的。
3.4 加强日常管理、制定合理工作参数
在能满足正常生产的前提下，尽量控制井口回压，回压过高不仅加大悬点载荷，而且会加剧杆、管的磨损；确定合理的泵径以及冲程、冲次，选择油井的合理抽吸参数，特别是在井深较大的条件下，应尽量采用大冲程、小冲次、小泵径的参数进行生产，尽量减少振动和惯性载荷，以达到减轻杆、管偏磨的目的。并应装好井口盘根，松紧程度适中，这样即可降低悬点载荷，又可减轻管杆偏磨的现象。
3.5 加长尾管和管柱锚定
加长尾管仅能减轻管柱弹性弯曲。管柱锚定又有机械预张力锚定，液压张力锚定，支撑式锚定三种工艺。机械预张力锚定虽是预防油管弯曲的最有效措施，但施工 操作复杂，且起出管柱时安全性差，有可能卡钻，因此该项工艺至今未得到很好的推广使用；掖压张力锚定虽能利用油套压差将管柱锚定在管柱伸长最大的部位，操 作简单，但在整个锚定伸缩过程中，锚牙始终磨损套管，对套管有一定的损伤；支撑式锚定仅能防止管柱底部运动而有助于提高泵效，但是，由于泵上油管受压产生螺旋弯曲严重，将加重油管抽油杆偏磨，是最不应该采用的锚定方式。
3.6应用新技术、新工艺
（1）采用耐磨防腐蚀复合涂层油管
耐磨防腐蚀复合涂层油管技术是采用新开发的涂敷工艺，将一种纳米级的粉末涂料涂敷在油管内表面，形成一层具有超强耐磨和防腐蚀性能的保护层。除抗弯曲、抗冲击性能等同于常规油管外，还具有与油管内壁附着力强的特点，能提高管杆之间的耐磨性能，可有效解决管杆偏磨问题。
（2）运用无管采油技术
无管采油技术的最大优点在于空心抽油杆不易弯曲，与套管间的环形空间远大于普通抽油杆与油管间的环形空间，因此该技术能有效避免管杆间的偏磨。
四、结束语
抽油机井杆管偏磨是多方面因素造成的，因此在偏磨治理上，应该遵循综合治理的原则。由于任何生产参数的改变都会引起偏磨状况的变化，因此单一的偏磨防治很难奏效。偏磨问题的防治应该在具体分析抽油机井偏磨原因、偏磨程度的基础上，采取相应的综合治理措施，进行技术配套，才能达到减轻偏磨，延长杆管使用寿命的目的。采用综合治理措施治理偏磨，是目前延长油井免修期，提高老油田开发效益的重要措施。具有较强的推广应用价值。
参考文献：
[1]采油工艺技术，石油工业出版社，邹艳霞主编.
[2]李建国；机采井管杆磨损机理研究与对策[D]；中国石油大学；2007年.
[3]张小曼，梁光川，路平.陆梁油田抽油井井下防腐技术[J].油气田地面工程，2010.29（4）：34-35.
[4]王炳英，宋静亚，王玉清.抽油杆防偏磨多角度可调式扶正器研制[J].石油矿场机械，2011.40（1）：78-80.
论文作者:孙涣涣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/18
标签：油管论文; 磨损论文; 油井论文; 管柱论文; 抽油机论文; 冲程论文; 油田论文; 《基层建设》2018年第24期论文;