油井管杆偏磨原因分析及防治

杨会刚

摘要：抽油机井杆管偏磨现已成为国内外各大油田普遍存在的问题，特别是对于中后期开发阶段，随着综合含水的持续上升、下泵深度的逐渐增加，杆管偏磨日益严重，不仅加大了维护作业工作量，而且造成了巨大的经济损失。为了维持油田的正常生产，增产增效，研究杆管偏磨原因及防治措施有着重大的现实意义。

关键词：油井管杆偏磨原因分析防治

引言

管杆偏磨是大部分油田普遍存在的问题，特别是采用了注水、增产措施后，偏磨情况更是日趋严重，根据抽油机井管杆偏磨的一手资料，借助抽油杆受力分析结果，全面地分析抽油机井出现管杆偏磨的机理，提出切实可行的防治措施；对于减缓井下设备损坏，降低了检泵工作量和管杆更换成本，提高开发效益意义重大。

1抽油杆偏磨特点

（1）通常在抽油井的偏磨井段抽油杆接箍位置会发生偏磨问题，但只存在较少的本体偏磨问题，在该位置偏磨严重的一般油管也会出现磨损故障；（2）在泵挂深度距离加深的同时，偏磨井数所占比例也会相应增加；（3）根据偏磨外观表现，油管通常为内壁形成一条与轴心平行的凹槽，严重时则会出现磨穿；而抽油杆通常为本体或接箍的单侧出现磨平，严重时抽油杆的螺纹消失；（4）在抽油杆偏磨问题较多的油井内其抽汲参数也相对较高；（5）观察偏磨的深度距离状况，可以发现油管柱与抽油管柱的偏磨问题多发生在管柱及杆柱的中下位置，且通常在泵以上的800m范围以内；（6）对于井液含水超过75%的油井，其出现杆、柱偏磨问题的概率通常都比较高，且随着井斜度及井深的加大，套管井段含有拐点的油井其偏磨问题会更为严重；（7）根据沉没度分布规律，偏磨井大多为低沉没度油井。

2抽油井管杆偏磨、腐蚀机理分析

2.1管杆弯曲接触产生偏磨

2.1.1井斜引起偏磨

油井的井身不直时，抽油杆与油管之间的接触机率就较大，从而极易造成严重的摩擦，并导致损坏，同时，其磨损度也随着油管的倾斜角度的增大而增加。

2.1.2底部抽油杆弯曲磨损研究

抽油井下冲程是抽油杆中性以下部分会因各种阻力弯曲而与油管偏磨。下冲程时，中性点以上抽油杆呈拉伸状态。下部抽油杆弯曲致使抽油杆与油管发生偏磨。

2.1.3油管蠕动引起的偏磨

假设油管未经锚定，在交变载荷作用下震动的油管也会加剧与抽油杆的偏磨，还会与套管偏磨。油管弯曲造成的偏磨主要限制于泵上部附近，即中性点以下到泵位置。中性点位置又与泵以下尾管长度油管。若尾管加长，则泵下的重量加重，就可以弯曲应力抵消。

2.1.4生产参数对偏磨有影响

冲程，冲次，沉没度以及泵径都会影响管杆偏磨。实际生产中，抽油杆下行受到井液的阻尼作用、杆管以及柱塞与泵同之间摩擦阻力。

为了提升产液本领，由于生产参数不合理，相当一部分油井由于冲次过快，抽油杆下行速度于驴头的运动速度，造成中和点以下抽油杆几乎全部处于受压状态，产生失稳屈曲变形，弯曲变形的抽油杆与油管发生接触磨擦，进一部加剧偏磨的严重性。泵径越大，抽油杆下行受到的阻尼越大，抽油杆发生弯曲变形的大概性越大，杆管偏磨几率也越大。

2.2管杆腐蚀磨损研究

2.2.1产出液介质的影响

油井综合含水的上升使产出液相由油包水型转换为水包油型，油管与抽油杆之间的接触面由于失去原油的润滑保护而磨损速度加快并且；由于温度高且富含矿物质、CO2，H2S腐蚀性气体、H+、Cl-及细菌等腐蚀介质产出水与管杆直接接触，使其产生腐蚀。CO2含量越高，产出水中产出的H+越多，PH值越低。产出水显弱酸性，腐蚀性强。并且产出水中H2S与铁化学反应生成FeS和H2，对管杆产生氢脆腐蚀。

2.2.2综合含水的影响

油井采油量的不断开采，油层内含油量逐渐减少，在产出液中水份含量越来越高，当油井产生液含水率大于74.02%时，产出液转换为水包油型，这样油管和抽油杆表面都失去原油的保护作用，水直接接触抽油杆与油管表面，导致抽油杆和油管内壁的腐蚀性增加，磨损情况会越来越严重。

2.2.3缝隙腐蚀和冲蚀明显

水对抽油杆、油管丝扣连接处都具有强腐蚀性，同时油管公扣外缘在产出水的不断冲刷下，很容易老化，导致油管断脱、刺漏。从实际发生的现场数据可以看出，产出液越多的油井其冲蚀现象越严重。

3防治措施

3.1减少井眼偏斜的影响

井眼轨迹偏斜对抽油杆、油管偏磨影响较大，它能够改变杆管的受力状态，增加偏磨。因此在采油生产中，对井眼偏斜或由于地层蠕动导致套管变形影响严重的井，采用电泵或螺杆泵等其他的无杆泵采油方式，杜绝管杆偏磨现象。

3.2稳定正常工作载荷

由于井筒结蜡造成蜡卡或抽油杆上下行受阻，使载荷增加，加剧杆管偏磨。因此，对结蜡严重的井制定合理的热洗、加药周期，并定期冲管线，加强点炉升温，降低井口回压，稳定工作载荷。

3.3选择合理的工作参数

在保持产量不变的的情况下，由短冲程、快冲次改成长冲程、慢冲次，降低相同时间内的偏磨频率，以达到延长油管和抽油杆使用寿命的目的。

3.4.实施配套防偏工艺

3.4.1在抽油杆或油管弯曲变形处安装防偏磨副、防偏磨扶正器，并使用加重杆，对油管起到保护作用，减缓管杆偏磨速度。

3.4.2通过锚定装置，将油管锚定，避免了油管的自然弯曲和抽油机运行时油管的蠕动，减少管杆偏磨、提高泵效。

3.4.3通过应用旋转井口带动井下油管不停的转动，不断改变管杆摩擦位置，使管杆均匀磨擦，延长管杆的使用寿命，延长检泵周期。

3.4.4加强现场监督质量，对施工进度、工序、井下工具的使用与更换情况进行全面监督，以保证施工程序符合设计要求，确保油井能正常生产。

结语

在油田实际生产过程中，管杆偏磨是一个长期存在的问题，在油井工作过程中，影响管杆偏磨的因素较多，因此在解决管杆偏磨的解决办法中，就要针对不同的影响因素而采取多种措施相结合的方法。从很本上解决管杆偏磨这一问题，提高油井的产出率，从而提高油田的经济效益。

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