有杆泵偏磨成因及治理措施效果分析

张书彬

摘 要 目前辽河油田有杆泵生产井（抽油井）偏磨井比例很大，出现杆管磨损严重、检泵周期短、泵效低等问题。本文分析了有杆泵偏磨原因，阐述了有杆泵偏磨治理措施及效果。

关键词 有杆泵 偏磨 治理措施 效果分析

1有杆泵偏磨成因分析

1.1油管抽油杆失稳弯曲造成管杆接触偏磨

抽油井生产上下往复运动，在下冲程中，抽油杆柱在自身杆柱的重力作用下下行，但同时受到杆柱与液体间的摩擦阻力、抽油泵活塞与泵筒间的摩擦阻力、杆柱在液体中的浮力等多种阻力的共同作用，抽油杆柱中存在受力为零的一点为中性点，中性点以上的抽油杆始终处于拉伸状态，不会弯曲变形，而中性点以下的抽油杆在各种阻力作用下弯曲变形，严重时产生螺旋弯曲现象。

1.2高含水高矿化度产出液腐蚀加剧管杆偏磨

油井含水大于60-70%时产出液换相，由油包水型转换为水包油型，管杆表面失去了原油的保护作用，而产出水矿化度比较高（10000-21000mg/L），对抽油杆和油管有大的腐蚀作用，加剧了磨损。如某井在检泵作业发现500-600m之间抽油杆接箍严重磨损，有4根抽油杆接箍已被磨平，相应的油管内壁也受到严重磨损。

1.3井筒变形的影响

在水平分力的作用下，在抽油机上下冲程过程中，管杆相互接触产生摩擦造成偏磨。在正压力N的作用下，上冲程时抽油杆与油管的上侧内壁产生摩擦;下冲程时抽油杆与油管的下内壁产生摩擦。由于离井口越近，F或W越大，则N也越大，磨损越严重;油管的倾斜角度 越大，正压力N越大，磨损就越严重。在拐点处，不仅由于抽油杆上下往复运动与油管内壁发生偏磨，而且由于在抽油杆抽汲力的作用油管产生蠕动，油管与套管也发生偏磨（图1）。

上冲程时N=Fsin 下冲程时N=Wsin 式中：N 为由F或W引起的抽油杆对油管内壁的正压力，N; 为油管倾斜角度，埃籉 为抽油杆的拉力，N;W为抽油杆的重力和各种阻力的合力，N。

2有杆泵偏磨治理措施及效果分析

2.1大泵提液井防偏磨技术

造成大泵抽油井的杆管偏磨的主要因素是，油井每个冲程排量较大，上、下冲程载荷差异明显，抽油杆受力不均衡，轴向应力失稳弯曲，从而在油管内壁摩擦，大泵生产油井一般含水较高，矿化度较高，容易给抽油杆造成腐蚀，进一步加剧杆管偏磨。采取以下措施：对供液较好的大泵提液浅井，采取底部杆柱加重技术减轻杆下行阻力，减少振动载荷影响;对腐蚀造成偏磨加重的井采用“DSW合金抽油杆+碳锆涂层防偏磨油管”、“镀渗钨合金油管+耐磨接箍”等方式，减少管杆偏磨。

2.2常规排量油井的防偏磨技术

常规排量油井杆管偏磨因素：（1）機械磨损：由于井身质量原因（井斜、挠曲）以及抽油杆在轴向载荷作用下的弯曲，造成抽油杆与油管直接接触，在抽油杆上、下往复运动过程中产生机械磨损。（2）磨料磨损：油管内充满了流体，这种来自地层的流体含有不同性质的岩屑。这些岩屑的存在使得抽油杆与油管之间的磨损成为磨料磨损。（3）化学腐蚀：井眼中的流体往往含有H2S、Cl-、等对油管和抽油杆有化学腐蚀作用。对于此类油井，按照井斜进行分类治理：

（1）井斜是45？55暗囊话阈本ü锒先砑梢越懈耸芰Ψ治黾凹扑憔鲁橛透酥煌疃却Φ哪Σ磷枇Γ范ㄖ饕Σ炼危煌ü本呕杓迫砑梢杂叛∮途问⒏酥楹虾头稣鞯奈恢谩V饕峭ü杓品稣魑恢茫行П苊飧斯苣Σ痢8美嘤途谂涮仔本玫幕∩希乒阌τ盟虮;そ庸俊⒛崃稣鳎涮椎魍浞劳逊稣鳎岣哂途庑奁凇#？）井斜是55？65暗拇笮倍染饕鞘芫罟旒S跋旖洗螅9娴姆稣饕盐薹愀斯芷サ囊螅τ每鼓ジ保诜榔ス讨校自诔橛透送丛硕凶远ㄎ挥谟凸苣诒诘暮鲜饰恢么Γ橛透擞胗凸苤涞哪Σ磷湮鼓ジ钡幕缀湍Σ粮酥涞哪Σ粒痈旧细纳聘斯苣ニ稹#？）井斜是65耙陨系某笮倍染ü笪灰萍跎倏傻某杀荆砉旒8丛樱煨钡闱场⑽刃倍谓嵌却蟆6员蒙畲背？5度的油井采用“内衬油管+斜井泵”，减少管杆偏磨。

3几点结论

（1）抽油杆尼龙扶正器、抗磨防腐接箍，抗磨副、加重杆、光杆密封器、抽油杆旋转器都不能从根本上彻底解决管杆偏磨问题，但能适当延缓管杆偏磨，延长油管、抽油杆使用寿命，在目前抽油井占绝大多数的情况下，仍应继续使用。

（2）钢质连续抽油杆强度大，可靠性高，能满足深抽要求，同时由于连续杆无接箍，大大减少杆管偏磨影响，但是目前主要集中在深抽油井中，可以逐步尝试在大斜度井中推广使用。

（3）对于供液好的抽油井，可采用电潜泵、螺杆泵等来彻底解决抽油泵管杆偏磨问题，但选井条件较为苛刻，一次性成本投入也较高。

参考文献

[1] 郑岩等.文留油田有杆泵井防偏磨、防腐蚀技术的应用与效果[J].内蒙古石油化工，2OO3.