抽油井管杆偏磨规律及治理方法探析

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1、抽油井管杆偏磨规律及治理方法探析摘要：油田开发中，抽油井的管杆偏磨现象十分普遍。由于在开采过程中采用了注水、注聚的提高生产效率的措施，抽油井发生偏磨的程度越来越大。本文结合抽油杆在工作时候受力情况的分析，总结以往的防治经验，提出了一些综台防治新方法和措施。对今后抽油井防偏磨有一定的指导意义。关键词：抽油井偏磨弯曲特殊泵杆柱组合1抽油井管杆偏磨规律及受力分析1.1抽油井管杆偏磨规律经过对30口管杆偏磨严重的井的具体情况进行研究分析，得出了以下的结论：(1)从含水的情况方面来分析，偏磨严重的情况主要集中在水量大的区域。从30口井含水量的情况中可以总结出，随着含水量的增加，偏磨的程度也就

2、越严重，发生偏磨的井的数量也加多，其中含水大于90”/的井发生偏磨的井占到7(P/以上.(2)从沉没度的角度来分析，偏磨主要集中在低的沉默度的井上，通付对而是多口井的沉没度的分析得出，沉黝变在150米以内的井的偏磨情况比较严重，占到70%,(3)从发生偏磨位置的分布情况来分析，偏磨主要发生在装泵以上的500米以内的范围。通过对发生偏磨的30口井的研究发现，偏磨严重的井主要集中在250米以内的范围。1.2抽油杆受力分析抽油杆在下行形成中的悬点价置受到拉力的作用，方向向下。这时候，抽油杆向下加速运动的惯性力，摩擦力的方向是向上的，还有抽油泵的流体的阻力以及柱塞副上的摩擦力的方向也是向上

3、的，加之泵端所受阻力还向上，所以所有阻力的合力是向上的。阻力跟随抽油杆在油管内的各种阻力的增加而增大，要是活塞和衬套的间隙减小，摩擦力也会增大。中性点以下的抽油杆受到压力发生弯曲，并且在抽油杆的下部受到相当大的轴向力，这个力使得抽油杆失稳而紧贴在油管的内壁上，在运行过程中产生偏磨的现象。2抽油井管杆偏磨的危害与原因分析2.1管杆偏磨的危害在有杆机械采油过程中，经常会发生抽油杆与油管的相互接触磨损，造成杆断、杆脱、管漏等事故，缩短油井免修期，影响油井正常生产，增大作业及材料成本投入。据统计，孤岛油田90%以上的油井采用有杆机械采油工艺，因特高含水期，参数大，生产任务紧张等原因，50%

4、的井存在不同程度的管杆偏磨腐蚀现象，随着斜井、侧钻井的增多，偏磨腐蚀现象越来越严重。管杆偏磨造成了频繁躺井和作业、油井免修期的降低和作业材料成本的大量投入，严重影响了油田的原油生产和经济效益。开展油井管杆防偏磨技术、方法的探讨与应用工作，具有现实而深远的意义。在有杆抽油系统中，抽油杆在油管中的运动及油管自身的运动情况非常复杂，这种运动会引起抽油杆与油管内壁的剧烈摩擦，致使抽油杆本体及接箍磨穿，油管磨损裂缝，造成杆管报废。随着近年来油管泄油锚的应用，在高含水期，基本上是由于大泵和高参数的影响，致使了躺井的频繁，检泵周期的缩短，即使把泵上油管锚定，但在游动凡尔关闭，固定凡尔打开时，油管

5、向上运动发生螺旋弯曲，抽油杆下行时螺旋弯曲上行摩擦，也会引起抽油杆接箍与油管内壁的摩擦。在油管锚定且处于拉伸状态下，柱塞下行中抽油杆螺旋弯曲也会造成管杆偏磨，而且这种弯曲、偏磨通常发生在泵以上几百米的管柱范围内。该类井平均泵径80.8mm,平均泵深737.2m,平均液量102.8t/d,平均动液面659.5m,平均冲次7.6次（高于平均冲次6.8次），平均沉没度100.3m,平均检泵周期226d,平均矿化度9905mg/lo2.2影响管杆的原因分析经过调查研究综合分析，造成管杆偏磨的因素主要表现在以下的几个方面：2.2.1油井内部结构问题油井内部的结构会导致管杆的弯曲，进而导致管杆

6、发生偏磨，断层部分的应力集中，当注水之后断层两边的压力增大，断层空隙的压力会失衡，应力集中突然加剧。再者，底层的压力也分布不均，这些因素都会导致井眼轨迹发生弯曲。所以说使得管杆发生偏磨的一个主要原因就是井身的结构的变化而引起的。2.2.2综合含水和腐蚀介质的影响油井的产出液的含水量大于70%时，产出液由原来的油包水变为水包裹油的现象，管杆的表面原来的油润滑就变成水，润滑度大大降低，这样管杆的摩擦加剧。由于腐蚀介质的产生，使得管杆表面凹凸不平，使得管杆表面的残余应力降低，强度降低，更是加剧了管杆的磨损。2.2.3低沉没度对管杆偏磨的影响原油进入到泵的状态会因为不同的井的液压而有所差异

7、。一般情况下，低沉没度井的井底的流体压力低，液体很难进到泵里面，导致供液不足.在此种情况下，泵筒里面的液体就不能够充满，里面就留有一定的气穴，当液体在管内传输，就会出现液体冲撞管壁的现象，抽油杆所受的冲击力瞬时间增大，长此以往，杆柱就产生弯曲变形，进而发生偏磨的现象。2.2.4上冲程中油管的弯曲，导致管杆发生偏磨当管杆内外不承受压力的时候，管杆产生弯曲变形的原因是轴向压力。一旦管杆受到内外压力作用时，尤其是外压差比内压差大的多时，管杆的弯曲就会更为严重。3防止管杆偏磨