抽油井管杆偏磨机理及防治措施

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1、抽油井管杆偏磨机理及防治措施胜利油田东辛釆油厂东辛釆油五矿釆油十五队张红俊王刚摘要：在油田开发过程中，应用机采系统采油存在着管杆偏磨问题。管杆偏磨是指抽油杆接箍及其木体与油管内壁产生摩擦，而引起抽油杆、油管磨损导致损坏的现象，它是油井频繁检泵、缩短检泵周期的主要原因。在油田进入后期开釆阶段，由于油井生产动态变化、地下状况日趋复杂等因素，管杆偏磨问题更加突出，造成检泵次数增多、采油成木增加，影响原油产量。因此研究管杆偏磨机理及防治技术对油田开发，特别是油田开发后期具有重要意义。关键词：管杆偏磨；偏

2、磨机理；偏磨防治前言随着油田进入中、高含水期开釆阶段，抽油井的井况发生变化，管杆偏磨问题更加突出。它不仅造成抽油杆断脱，而且还会磨穿油管造成漏失，导致大量管杆报废，油井作业频繁。东辛采油厂2010年全厂维护作业582井次，因偏磨严重年作业3次以上的井60口，平均检泵周期是197天；2011年通过加强频繁检泵井的治理，全厂共维护作业565井次，因偏磨严重年作业3次以上的井仍有40口。管杆偏磨不仅导致作业成木居高不下，还大大缩短了油井检泵周期，也影响了东辛采油厂的油W开发水平。因此，加强频繁检泵井治

3、理，减少作业井次，延长油井检泵周期是我们今后的一项重点工作。一、管杆偏磨机理分析管杆偏磨普遍存在于有杆泵抽油系统中，根据现场资料统计分析，主要归纳为以下几个方面的影响因素：1、卯身结构。由于钻井技术或其他原因，井眼轨道产生偏斜，使井眼轨道产生造斜点，导致油管、抽油杆在井筒中弯曲。抽油杆与油管内壁接触，在抽油杆上下冲程运移过程中，油杆与油管某一部位发生摩擦，产生管杆偏磨，造成管杆线状损坏。例如，YAA66-41井，全井偏磨严重，平均检泵周期90天，从2010〜2011年分别上提泵挂2次（从1500

4、-1200米），并配套实施了防偏磨措施，但效果不明显。经检测发现因为井身弯曲造成的严重管杆偏磨。2、工作载荷的影响。抽油杆柱在工作中，由于受到交变载荷的作用而产生弯曲变形。抽油杆下冲程吋，悬点载荷为正值，抽油杆在悬点位置产生一个向下的拉力。另外，抽油杆柱向下加速运行吋的惯性力、摩擦力均向上，抽油杆在油管内的各种摩擦阻力、随着抽汕泵冲次及液体运动粘度的增加而增大，因此，下冲程中在这些力的联合作用下抽油杆受压而弯曲，导致抽油杆贴在油管内壁上,产生管杆偏磨。影响工作载荷的因素有：1）抽油杆下行吋与油管

5、间产生严重磨擦，造成杆管的偏磨。2）井口冋压的影响。油井井口冋压的存在，增加了上冲程吋的悬点载荷力，当井U回压增加时,相当于增加了抽汕杆的重力，上冲程悬点载荷增加；下冲程载荷降低，井口回压过高，悬点载荷增大，在井偏角作用下，会导致杆与管偏磨加剧。3、生产参数的影响。在油田幵发中，为了提高产量，常常是将生产参数（冲程、冲次）调到最大，也就是长冲程、高冲次，而事实上在增加产量的同吋也加剧了管杆偏磨。抽油机冲程越长偏磨部位也就越人；冲次越高，相同工作吋间内偏磨的频率就越高，由此，加剧了抽油杆管的磨损，

6、缩短了寿命。当参数比较合适吋，理想状态下抽汕杆的全部重量应该加载到抽汕机驴头上，抽汕杆下行速度与驴头下行速度同步，抽油杆柱处于拉伸状态，事实上抽油杆下行受到井液的磨擦阻力作用和管杆以及柱塞与泵简的摩擦阻力，抽汕杆往往滞后于驴头的运动速度，使抽汕杆处于受压状态，容易产生弯曲变形，变形的抽汕杆与汕管接触摩擦造成偏磨损伤。如YAA68-1井，2010年8月2日作业，作业前工作参数冲次5.5次/分，冲程4.2米，作业现场描述：管、杆偏磨严重，抽油杆第100根断。4、油管变形的影响在有杆泵采油过程中，上冲

7、程吋，固定凡尔打开，游动凡尔关闭，液柱负荷加在抽汕杆上，油管只受液柱中自重力，油管本身发生收缩；下冲程吋，固定凡尔关闭，游动凡尔打开，汕管除受液柱中自重力外，还受活塞以上液体载荷力，使油管发生伸长，这样就造成油管在上下冲程过程中，受到交变的液柱重力，而使油管在上下冲程产生伸缩变形。如果汕管受到载荷压差越大，汕管弯曲变形就越大，杆管偏磨也就越严重。5、井液中介质的影响抽油杆管在油液介质中工作，受到各种成分的作用，也会导致腐蚀偏磨。在汕田开发后期，原油含水率较高，因含水率上升会使抽油机悬点载荷增大，

8、杆管间的汕、蜡润滑作用大为减少，杆管磨损加剧，磨损产生新的创面，由于井简内含冇硫化氢、02及其它腐蚀气体，使磨损部位进一步腐蚀，而降低了管杆的强度，这样不断反复，导致了汕管和抽汕杆过早损坏。2010年东辛五矿共作业30U,79井次，因腐蚀偏磨上作业的有22口，占了相当大的比例。二、偏磨的防治措施通过生产及理论分析,影响抽汕杆与汕管偏磨因素很多，因此，结合实际生产情况，采取了“扶、锚、转”相结合的原则，偏磨防治措施取得了比较好的效果。1、避免井眼偏斜的影响。井眼轨迹偏斜对抽油杆、油管偏磨影响较大，