抽油机井偏磨机理及防治措施核心探究

抽油机井偏磨机理及防治措施核心探究

陈璐 1 常丽宏 1 李晓红 1 王锐 2

1玉门油田分公司老君庙采油厂 甘肃省酒泉市 735000 2玉门油田分公司鸭儿峡采油厂 甘肃省酒泉市 735000

摘要：近几年来，随着油田开采技术的不断发展，石油开采获得了较好的经济效益，油田产量和生产效率不断提升。但在实际开采中，依旧出现了许多生产难题。常见的如抽油机井偏磨问题，要点抽油机井出现严重的偏磨现象就可能引起油管泄漏，引起油杆折断，不仅降低设备使用寿命，而且也严重影响油井检泵周期，杀油田开采成本增加，对油井的开采效率和效益产生极大的不利影响。为此，必须对抽油机井偏磨现象进行研究，分析抽油机井偏磨的产生机理，并对如何有效防治提几点看法。

关键词：抽油机井偏磨；产生机理；防治措施

1 抽油机井偏磨产生机理

1.1 井斜

钻井施工的难度随着钻井深度的增加而增大，若没有做好钻头与井口垂直性的有效测量，在长时间钻井后就会出现钻头和井口不一致的现象。当两者的同心度差距变大后，井斜度也会增大，进而导致自然井斜的现象发生，使得抽油机井发生偏磨。此外，抽油泵的位置与造斜点位置较上，使得杆管在长时间工作中因相互接触摩擦出现偏磨的问题。

1.2 杆管弯曲

抽油机井杆管偏磨，主要形成偏磨的位置在抽油泵、造斜点与井口下方。因为抽油机的工作环境非常复杂，井下杆柱传力系统复杂，在作业中受到自身重量、液柱压力和活塞阻力等因素的影响，使得杆管在挤压作用下发生偏移偏磨和弯曲变形。其次，在抽油杆柱的上方有一个中和点，在中和点下部在受力作用下容易导致油管弯曲，而在中和点以上部分的油管若出现弯曲则可能引起杆管偏磨。此外，在处于上冲程时，油管卸载导致弹性收缩力下降，从而引起杆管弯曲偏磨，而处于下冲程时，在下行摩擦力的影响使抽油机底部抽油杆柱发生弯曲变形，杆柱稳定性下降，使管道与杆柱间因挤压接触发生磨损。中和点位置越低，杆柱稳定性下降越是明显，偏磨的现象也更加严重。

2 抽油机井杆管偏磨带来的危害

一旦抽油机井出现偏磨现象，就必然会影响抽油机的使用，比如使抽油杆发生弯曲变形，使油杆折断，甚至会引起抽油泵油无法顺利排出，使已经不能正常出油。而且在油杆和油管发生偏磨后会损坏油管接口使油管发生泄漏的问题。这时就需要进行全面维修，直到油管不再泄漏后才能继续工作，不但影响了抽油工作，而且还增加了不必要的维修成本，降低抽油机的工作效率，影响采油生产效益，甚至严重时还会影响一线人员的人身安全。当抽油机因偏磨现象造成严重故障就会停产，为此必须提高对偏磨问题的重视程度，采取必要的预防技术和措施，加强科学管理，一旦发现偏磨问题应立即采取措施加以防治才能降低因偏磨带来的一系列影响。

3 抽油机井偏磨防治措施

3.1 采用高密度聚乙烯衬层

在油管内壁上涂上一层高密度聚乙烯衬层的作用是，衬层和油管的紧密结合形成了耐磨性较好的特种油管，该类油管在抽油机井生产作业中可以避免油杆与油管发生反复摩擦而产生偏磨现象。此外，内衬油管的使用因为具有较好的耐受性，抽油机油管不容易出现腐蚀、粘接、结垢等现象，因而大大降低了发生偏磨现象的概率，有效提高了设备的使用寿命。

3.2 加入缓蚀剂

加缓蚀剂的作用是阻止金属材料锈蚀，可在金属材料表面形成高密度薄膜来阻隔金属本体与腐蚀性介质。此外，辅食机还能在油管内壁快速形成保护油膜，该油膜的作用是利用其润滑性来降低油杆与油管之间的摩擦阻力，降低发生油杆油管偏磨的概率。

3.3 合理安装抽油杆扶正器

安装扶正器的目的是阻止杆管出现偏磨，其机理是通过限制抽油杆柱间的铰接来增强抽油杆稳定性，从而避免抽油杆出现变形的现象，降低杆管间的摩擦概率，从而有效减少杆管偏磨。在安装时应根据油井实际偏磨现象安装核实的扶正器，偏磨程度较低的情况下选择大于5.7cm的泵径，且距离井口350m以下位置，若选择了小于4.4cm的泵径在应将其放置在距离井口400m左右的位置。若出现的偏磨现象比较严重，则应该将扭卡和插板结合起来强化扶正的效果。

3.4 合理设置生产参数

冲饮、冲程、泵径、泵深等生产参数的合理设置可以确定合理的沉没度范围，避免因为沉没度过低引起泵柱塞内液在运动频率上升以后出现冲击载荷，使油管下段运行稳定，避免因荷载过大而引起油管严重变形弯曲的现象，有效减少油杆管之间的摩擦阻力，降低出现偏磨现象的概率。

3.5 合理采用加重杆，确保油杆质量

设置加重杆的作用是通过油杆底部重力的增加来降低抽油杆柱的中和点位置，从而提升杆柱的稳定性，避免因油管过分弯曲变形而引起偏磨的现象。在实际生产中，应该根据实际抽油杆柱的长度计算合适长度的加重杆。此外，必须确保油杆质量，选择优质油杆材料并合理设计以保证油杆结构合理，避免因油管无法承受外部作用而发生弯曲变形。同时同涂抹防腐蚀和润滑油剂的方式来提高油杆和油杆间的光滑度，降低磨损的程度。

3.6 采用先进的科学技术

在杆管偏磨预防方面，首先应对抽油杆接箍地方进行喷焊来提升表面光滑度与坚硬度，以减少摩擦损耗。在井口设置防磨接箍使杆管之前的摩擦变均匀，从而降低磨损程度。采用空心杆采油防磨技术，即将出油管设置在空心杆的内部，在油管和空心杆之间有原油作为润滑剂，可有效降低油管和抽油杆间的摩擦程度。而且改变液流管道还能减少产出液冲击程度与腐蚀性，有效减少油井偏磨的现象。此外，通过油杆表面的润滑处理来降低油管杆摩擦系数，将油管和抽油杆隔离开来，降低抽油杆柱下行时阻力，能起到较好的防治偏磨的作用。针对偏磨井下调度受限问题，也可以通过改进电动机和传动装置，引入低速节能电机和减速器，通过电机转速控制来降低抽油机冲饮，通过减速器的安装提升传动比，从而降低中间传动皮带轮的速度，可起到良好的降低摩擦系数的作用。

4 结语

综上所述，本文对油田开采中抽油机井发生偏磨的现象进行了分析讨论，主要对偏磨发生机理及其防治进行了研究。之所以抽油机会出现偏磨现象，主要是因为斜井和杆管弯曲变形引起的。为此，在制定本防治措施时应主要从这两个方面进行研究，然后根据油田实际生产工作情况和偏磨的现状采取必要的防治偏磨的措施。可以从合理设置抽油杆扶正器、采用加重杆、确保杆管质量、合理设置生产参数、配合先进的科学技术等角度进一步降低杆管间的摩擦阻力，降低发生偏磨的现象，进而提高抽油机井系统整体使用寿命，确保系统正常稳定工作。

参考文献：

[1]王敏. 浅析抽油机井杆管偏磨成因分析与防治措施[J]. 工业，2016（10）：247.

[2]乔岩. 浅谈抽油机井杆管偏磨原因及措施[J]. 中国石油和化工标准与质量，2017（2）：15-16.

[3]张颖. 抽油机井偏磨原因分析及治理对策[J]. 价值工程，2015（17）：7-9.