抽油机井管杆偏磨的成因分析与治理对策

张宾

摘 要 抽油机井杆偏磨问题导致杆断、杆脱、管漏等事故，是孤岛油田采油管理五区开发面临的一个生产难题，本文从多个方面对造成偏磨的原因进行了分析，并结合实践经验介绍了一些治理偏磨的措施，以期为管杆偏磨治理工作起到一定的指导借鉴作用。

关键词 油管 抽油杆 偏磨 原因分析 治理对策

中图分类号：TE920 文献标识码：A

1抽油机井管杆偏磨的原因分析

导致抽油机井管杆偏磨的原因比较复杂，涉及到油管、抽油杆、泵筒、井身结构、油井的供液状况、生产参数、工况、产出液性质、管杆材质等多个问题。大泵高参数就成了躺井的主要原因，油井两次躺井相隔时间短，调参之后沉没度下降了284m，另外该井的矿化度很高，因此在这类井的共性就是大泵-高参数-液量高-井下工具疲劳（矿化度高腐蚀加重）-躺井。近年来，斜井、侧钻井、水平井数量大增。在此类井中，管、杆的对中更为困难，管杆偏磨更为严重。

1.1抽油杆在工作过程中交变载荷的影响

抽油杆在生产过程中承受的是不断变化的交变载荷，上冲程主要受抽油机的拉力、活塞以上液体的重力、活塞与泵筒的摩擦力等作用，迫使抽油杆伸长，而油管则是受到轴向的压力作用，迫使其弯曲变形；下冲程时抽油杆受重力、液体进入泵筒的阻力和液体的浮力、活塞与泵筒的摩擦力等作用，抽油杆受到轴向力压力作用，迫使抽油杆要发生弯曲变形，而油管则是受到轴向的拉力作用，这种变形是在抽油杆往复运动中不断变化的，受压变形的抽油杆与油管内部接触，便产生摩擦，长此以往就会造成抽油机井管杆的偏磨，这是偏磨的主要原因之一。

1.2井身结构的影响

多数井井筒是垂直地面的，但是随着钻井技术的发展，斜井水平井、侧钻井等不断增多，井斜也是导致抽油机井管杆偏磨的重要原因。井斜角越大发生偏磨的可能性就越大，即便是直井，其井身轨迹也不是铅直的，下入井内的油管、抽油杆受到井筒轨迹的影响，发生弯曲，就会产生偏磨现象的发生。由于大部分油井的井身轨迹都不是铅垂的，所以由井斜原因造成的偏磨问题也是很普遍的。

1.3抽油杆弯曲变形

抽油机井管杆在生产过程中由于受力不均等多种原因，使得抽油机井管杆发生塑性变形，变形后的抽油机井管杆由于运行轨迹不重合，进而产生摩擦，造成抽油机井管杆的磨损。

1.4套管变形的影响

由于多年来受地质因素等多方面的影响，许多油井套管变形严重，而且变形的位置不止一个，使得井筒内的抽油机井管杆运行轨迹被迫发生变化，进而造成抽油机井管杆偏磨。

1.5产出液影响

由于某些井某些层位的产出液中含有腐蚀性成分较多，将抽油机井管杆表面耐腐蚀层腐蚀，形成了凹凸不平的接触面，摩擦系数增加，更加剧偏磨的严重程度。偏磨加重了腐蚀，腐蚀引起更严重的偏磨，如此以来就形成恶性循环。加之有些井含有少量硫化氢，硫化氢的存在就会导致氢脆腐蚀，加剧了对抽油机井管杆的破坏。

1.6管柱结构影响

管杆偏磨受管柱结构影响比较显著，特别是泵上掺水管柱，由于泵上掺水管柱多使用Y211型封隔器，封隔器坐封时要加压80-100KN，所以泵上油管受压弯曲，容易产生偏磨。其次泵径泵深对管杆偏磨也有很大影响，泵径越大活塞下行时阻力越大，抽油杆下行时越容易弯曲，导致管杆偏磨。

2抽油机井管杆偏磨的危害

2.1造成抽油杆断脱

抽油机井管杆偏磨是材料强度大的把强度低的磨损，由于不同厂家生产的抽油机井管杆的材料组成有差异，所以其强度也不相同，抽油机井管杆磨损的状况也各不相同，由于抽油杆接箍外径较大，所以抽油杆偏磨最常见的是抽油杆接箍偏磨，偏磨到一定程度才会出现抽油杆本体偏磨，当接箍越磨越薄甚至丝扣磨损时就会出现脱扣现象。而抽油杆本体磨损后抗拉强度逐渐变低，出现杆断的几率逐渐增加，达到一定的程度就会产生断脱。

2.2造成油管漏失

抽油杆偏磨的同时油管也受到磨损，在抽油杆偏磨的井上油管大多也都存在偏磨问题，作业时起出的油管可以看出有一道深的凹槽，严重者油管会磨穿，造成油管漏失，甚至是一条大的裂缝，严重影响油井的正常生产。

2.3造成油井免修期缩短，造成油井躺井

抽油机井管杆磨损后，抽油杆断脱、油管漏失的几率就会增加，造成油井躺井，使油井的免修期大大缩短。部分油田由于抽油机井管杆偏磨造成的躺井，占到躺井比例的70%以上，可见偏磨的危害有多大。

2.4造成抽油井泵效降低

由于偏磨使油管出现不同程度的漏失，使泵效降低。

3抽油机井管杆偏磨治理措施

近年来，随着高含水期的开发，大泵高参数生产，管杆偏磨越来越严重，采油厂越来越重视管杆偏磨问题，为预防治理工作投入了大量的人力、物力开展管杆防偏磨工艺技术、方法的研究与应用，并取得了显著的效果。

3.1下入多种类型的抽油杆扶正器

抽油杆扶正器是治理偏磨的一种简单有效的措施，常用的扶正器有尼龙扶正器、滚轮扶正器、滚珠扶正器、塑料扶正器等，效果比较稳定的尼龙扶正器，成本低，效果好，不易造成事故，但其耐磨性能稍差。

3.2调整抽油井生产参数

抽油井生产参数的高低对偏磨有很大影响，参数越高偏磨越严重，所以在油井生产过程中要不断监测动态资料，使油井在合理的生产参数下生产，尽量采取大泵径大冲程小冲次生产，参数能下调的尽量下调，最大限度的减少躺井。

3.3安装抽油杆旋转减载装置

该装置安装在抽油机悬绳器上部，在油井生产过程中，每个冲程减载装置带动抽油杆柱微量转动，这样使抽油杆与油管偏磨的部位发生改变，不再是一個部位，通过部位不断变化，抽油杆的运行轨迹也在不断变化，抽油机井管杆磨损的部位也在不断变化，这样就延长了抽油机井管杆的耐磨时间，大大增加了检泵周期。

3.4抽油机校正

管杆偏磨与抽油机是否对中有很大关系，对井口不对中的井通过校正抽油机使之达到对中，可以在很大的减少偏磨的程度，有些井的偏磨现象甚至消除。

4结束语

抽油机井管杆偏磨问题是一个系统性问题，偏磨的原因可能是多重的，也可能是单一的，治理偏磨时要认真分析造成偏磨的具体原因，根据原因采取针对性措施，才能达到预期的效果，达到降本增产的目的。

参考文献

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[2] 李健康，郭益军，谢文献.有杆泵井管杆偏磨原因分析及技术对策[J].石油机械，2000（06）.