抽油機井桿管偏磨原因分析及治理對策

王春霞 李莉 曹在雷

（勝利采油廠采油管理二區(qū) 山東 東營 257000）

引言

在實際工作中，很多油田在進行采油作業(yè)的過程中會發(fā)生抽油桿和油管相互磨損，從而導致桿斷、桿脫以及管漏的事故發(fā)生。這不僅讓油井的檢修周期變得頻繁，更影響了油井的正常生產(chǎn)，增加了不必要的生產(chǎn)成本。抽油井桿管偏磨是困擾油田生產(chǎn)的重要問題，偏磨所造成的抽油桿斷脫，油管漏失使得抽油井的工作效率受到嚴重影響，增加了工作量，嚴重威脅油田生產(chǎn)。因此，文章結(jié)合了A油田實際的作業(yè)情況，對其進行了深入分析，對造成抽油機井桿管偏磨的原因進行了剖析，經(jīng)過實際經(jīng)驗，總結(jié)出了相關(guān)的治理策略，為治理防范工作探尋了新路徑。

1 抽油機井桿管偏磨的情況調(diào)查

A油田由于其油井的井況較差，對于桿管柱及其參數(shù)進行更新的難度較大，因此其油井躺井的數(shù)量不斷增加。具相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在一年里進行的69井次的維護性作業(yè)中大約有45井次是因為桿管偏磨和桿柱斷脫等原因造成的。實際上，A油田每年因為磨損而更換報廢的抽油桿和油管數(shù)量高達5.9萬米和1.6萬米，更換費用高達400余萬元，而偏磨造成的損失則是在130萬元以上。

從收集的數(shù)據(jù)中可以看出，45口嚴重偏磨井中有30口井的偏磨問題出在了桿柱底部泵上400m范圍，而15口泵掛在造斜點以下的斜井，其問題出現(xiàn)在造斜點周圍100m的偏磨較為嚴重。通過對偏磨部位的觀察可知，相鄰的抽油機井桿受偏磨處在相同側(cè)面，抽油桿接箍最為嚴重。在統(tǒng)計的45口嚴重抽油井中，其抽油桿接箍都被偏磨，嚴重磨損的接箍在桿段處對應(yīng)的油管磨損痕跡明顯[1]。

2 桿管偏磨的原因分析

2.1 井身結(jié)構(gòu)的限制

針對于斜井，井身的結(jié)構(gòu)跟垂直方面呈現(xiàn)出相當?shù)慕嵌?，因此泵上油管會跟隨套管進行彎曲，從而使得抽油桿和油管造成摩擦。當然，針對于直井來說，由于目前鉆井技術(shù)水平的發(fā)展還有點完善，不能夠完全保證井身的垂直度，井中的套管也會出現(xiàn)彎曲的問題，在油管下入井中，同樣會隨著套管的彎曲而彎曲，讓桿與管產(chǎn)生摩擦[2]。

2.2 抽油泵工作原理影響

抽油泵的工作原理使桿和管的偏磨不可避免。當上沖程時，液柱載荷是通過油管轉(zhuǎn)移到抽油桿上的，中和點以下的油管會受到卸載的影響而出現(xiàn)彈性收縮引發(fā)螺旋彎曲，由此造成桿管偏磨的現(xiàn)象出現(xiàn)，不僅如此，由于其相互磨擦增加了抽油機光桿的載荷，促使桿管偏磨損傷加劇。而當下沖程時，發(fā)生彎曲的抽油管會受到多種阻力，導致抽油桿柱底部出現(xiàn)失穩(wěn)彎曲，這也會讓抽油桿和油管相互接觸造成偏磨，是必然存在的問題[3]。

2.3 不合理桿柱組合的影響

由于抽油機井采油的技術(shù)工藝使油管和抽油桿在作業(yè)的過程中產(chǎn)生了必要的接觸，導致其變形，管和桿兩者無法獨立存在，所以導致偏磨現(xiàn)象時有發(fā)生，如果沒有采取諸如加長油管、桿柱扶正等必要的防護措施，那么變形后的抽油桿和油管必然發(fā)生磨擦。此外，由于不同的抽油桿柱組合，導致抽油桿柱的受壓強度和彎曲程度以及桿柱中和點的變化都會出現(xiàn)差異，這樣會引發(fā)抽油桿受力能力的差距，變形的程度存在巨大的差異化，如若不采取有效的底部加重或扶正等配套措施，則會加重偏磨[4]。

2.4 抽油桿扶正器結(jié)構(gòu)與材質(zhì)影響

結(jié)合上述A油田的數(shù)據(jù)可知，有75口偏磨井安裝了抽油桿扶正器，23口井裝的滾輪型，52口裝的尼龍型。滾輪扶正器的缺點在于滾輪容易出現(xiàn)脫落和卡死的現(xiàn)象，防偏磨效果很差，同時會對油管造成磨損。而尼龍扶正器雖然具備一定的房偏磨作用，但是礙于材質(zhì)問題，不耐磨，使用壽命短。從52口使用了尼龍扶正器井的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，在扶正器被磨平后就發(fā)生了桿管偏磨問題。

3 防止桿管偏磨的治理策略

首先針對于抽油機井桿管接箍的材質(zhì)與處理工藝進行更新，針對A油田深斜井出現(xiàn)的情況，采用HL級材質(zhì)對抽油桿增加其強度，從而提升抽油桿的耐磨和耐腐蝕的功能。

其次就是針對于抽油桿扶正器的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)能行改進，結(jié)合實際偏磨規(guī)律，在易出現(xiàn)偏磨問題的桿段安裝扶正器，有效減少桿管的磨損。其中，KUPII葉狀泵桿扶正器利用扶正器和油管磨擦力以及產(chǎn)出液的結(jié)合而產(chǎn)生的螺旋棱沖力將桿管做滑動旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)較好的扶正效果。由于A油田的深斜井地層井的溫度較高，在實際應(yīng)用中要使用高耐磨的碳纖維材質(zhì)扶正器[5]。

為減輕桿柱組合問題，應(yīng)該桿柱底部配置加重桿，改變桿柱的受力，減輕桿柱因載荷變化而發(fā)生的桿變形狀態(tài)。

此外，在作業(yè)現(xiàn)場要加強對油井的監(jiān)督管理工作，對于桿管偏磨的情況做詳細的了解，以便做好相應(yīng)的處理措施。

4 結(jié)語

綜上所述，由于對抽油機井桿管偏磨具有影響力的因素眾多，對于油井的偏磨問題進行的防治工作是長期堅持的重要工作，不僅要加強日常工作中對抽油機井的管理，還要注意對桿管防偏磨采取的治理措施的選擇，從而獲得更多的經(jīng)濟效益。