淺談腰英臺油田的防偏磨技術

摘要：腰英臺油田進入全面開發的階段，伴隨著油井開井數的增加，維護性作業井次與日劇增，僅2010年度作業井次就有近50%的作業井均是由于桿管的偏磨造成。研究表明，合理的生產參數、內襯油管以及防偏磨接箍等技術的使用，在使得由偏磨引起的作業井次減少的同時，防偏磨技術也得到進一步的拓展。

關鍵詞：腰英臺油田；偏磨；生產參數；技術使用；降低作業頻次

中圖分類號：TE933 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）21-0014-02

腰英臺油田2010年作業井，共進行維護性作業332井次：統計數據表明桿、管偏磨造成的桿接箍磨脫和管裂達202井次，占維護性作業總井次的60.9%，腐蝕造成的桿斷、泵漏達68井次，占總井次的20.5%，因此偏磨、以及偏磨后引起腐蝕是導致油井失效的直接原因。針對上述情況進行有效的分析，主要運用于油井合理的生產參數的選擇；扶正器，內襯油管以及防偏磨接箍在井斜較大井段的使用；合理的熱洗清蠟周期的確定；部分大尺寸油管及扶正器的使用等方面，在延長檢泵周期、減少作業頻次上取得明顯效果。

1桿管偏磨機理淺析

1.1井斜造成的偏磨

在鉆井中，井斜對于后期的油井治理的偏磨影響比較嚴重，由于油井本身存在井斜，導致油管在井筒內發生一定的偏移，油管在自身的重量的作用下本身是垂直狀況，井斜就導致了油管和抽油桿的接觸偏磨。腰英臺油田的腰北以及腰東區塊的井斜均比較大，直井最大達到15 #778;，這是導致管桿偏磨的主要原因。

1.2抽油桿的彎曲造成的偏磨

在正常的生產過程中，抽油桿在上下沖程中均會受到產出液的上頂力。上沖程提液過程中，油管內產液使得油管失去部分液體的重力作用，使得油管在這過程中彎曲，桿管產生偏磨，油管的主要失重部位在泵上和中和點之間。

下沖程過程，抽油桿會受到由于打開固定凡爾吸液產生的上頂力以及產出液的摩擦力，活塞的上部抽油桿會發生彎曲，中和點位置的上部主要是受拉力作用，中和點下部主要受壓力作用。中和點的計算公式為：

Hz=

f1=0.94×-140

f2=××

f3=×dHPγ

實際中腰英臺油田油桿的偏磨點大多失效在泵上800 m的位置。

1.3油管彎曲蠕動產生的偏磨

實際生產過程中，油管的彎曲蠕動主要來源于兩個大的方面：①油管的自然彎曲蠕動；②油管的螺旋彎曲。

自然彎曲由于井斜角的存在，油管的重力在水平方向有一個分力，分力的作用效果致使油管在一定井段與套管內壁緊貼，同理抽油管也會受到由于重力產生的水平分力作用與油管產生接觸。

油管的螺旋彎曲主要原因有兩點：①鉆井時的多次糾偏，這樣彎曲點就會有多個，對于這樣的細長油管就會與套管存在多個接觸點；②對于一些供液嚴重不足的井，在泵柱塞的上下面的壓力差導致油管嚴重彎曲成螺旋狀，這樣每隔一定的距離就會與抽油桿接觸。

1.4油井生產制度對偏磨的綜合影響

油井的生產參數對于桿管偏磨的影響也是巨大的，沖次過高會導致抽油桿的慣性載荷過大。理想狀態下抽油桿下行速度與驢頭速度同步，抽油桿柱處于拉伸狀態，事實上抽油桿下行受到井液的阻尼作用和管桿以及柱塞與泵筒的摩擦阻力，相當一部分抽油桿滯后于驢頭的運動速度，特別是中和點以下的抽油桿幾乎全部處于受壓狀態，容易產生失穩彎曲變形，變形的抽油桿與油管發生接觸摩擦造成偏磨損傷，如果生產參數不合理，特別是采取高沖次時， 將增加管桿磨損次數和抽油桿彎曲變形程度，摩損時的相對運動速度及抽油桿側向力增大，加劇管桿的磨損，使管桿失效作業。

1.5產出液的影響

目前腰英臺油田偏磨嚴重的井數有181口，其中含水在80%以上的油井有144口，占偏磨總井數的79.6%（含水高于80%的油井占生產井數的63.7%），管桿偏磨突出集中在高含水油井上。

1.6熱洗清蠟制度等一些正常油井維護制度的不完善

對于一口井的熱洗清蠟制度的執行是控制井口回壓，有效控制懸點載荷的方法之一。對于一些高產低含水結蠟嚴重井的定期清蠟是控制上下行系統慣性載荷的輔助性方作之一。還包括一些盤根過緊，對于抽油機正常上行時盤根過緊就會導致油桿上行遲緩，造成油桿彎曲、偏磨等正常維護是必不可少的。

2針對油井偏磨腰英臺油田采取的各項措施

2.1針對井斜較大的相應調整

一些鉆井的井斜較大，目前腰英臺油田采取有效的方法如以下幾種。

①內襯油管+配套的接箍+底部Ф38 mm加重桿。內襯油管技術是在標準的外加厚油管內壁襯上HDPE/EXPE內襯管，其特點是表面光滑、柔韌、摩擦系數低，具有優良的彈性和柔韌性。底部使用Ф38 mm加重桿起到減少抽油桿彈性形變以及受屈失穩的情況。內襯油管在使用上比較符合腰英臺油田井深大概在1 800 m左右的特點，因為對于較深井，由于內襯油管的內徑相比普通油管較小，液體的流通面積較小，使得抽油桿的下行阻力較大，反而會引起偏磨。

②使用“抗偏磨接箍+扶正器”抗偏磨接箍結合尼龍扶正器扶正。目前在針對于偏磨不是特別嚴重以及在一些井段間接性偏磨的情況使用較多。抗偏磨接箍較普通接箍的外表面的材質相應增加了耐磨性。尼龍扶正器在實際生產中采用較多，避免了抽油桿與油管的直接摩擦，而且較便宜，經濟效益比較好。

2.2抽油桿失穩的針對性防治

上述提及了抽油桿失穩的原因主要由于慣性載荷，活塞與泵筒間的半干摩擦力，井口結蠟引起的摩擦以及在上沖程過程中，打開固定凡爾時井液對抽油桿的上頂力。目前腰英臺油田在防治抽油桿失穩的方法就是三級桿組下面加上加重桿，視情況加Ф25 mm加重桿或者Ф38 mm加重桿。

2.3油管偏磨的針對性防治以及大直徑油管的實驗

上述提及到油管偏磨的主要原因，油管由于井斜的問題導致自身重力的水平分力自然蠕動，由于供液問題以及下沖程過程中油管中的液體的上頂力產生彎曲產生螺旋彎曲。針對油管的偏磨理論上采用油管錨使油管相對固定，較小蠕動，但是固定的越緊就會導致油管在一個方向上偏磨嚴重。在腰英臺油田采用的是加尾管的方式進行固定，防治油管的蠕動。在一定的程度上減少了油管蠕動，也相應地減少了偏磨。

2.4油井生產參數的合理制定

前面提及對于快沖的井慣性載荷的增加會使抽油桿的失穩更加劇烈，同時使得抽油桿與油管的接觸頻次增加。為了保證油井的供液充足，對于正常油井應該采取長沖程，慢沖次，小泵抽吸。在保證一定泵效的同時，使得油井的正常生產趨于和諧化、合理化。

2.5熱洗清蠟等正常維護工作的有序進行

對于井口回壓較高，結蠟嚴重的井次針對性的制定出熱洗清蠟的制度，定期進行熱洗或者燜環空的工作，較少因為井筒環境引起的懸點載荷增加，摩擦增加引起抽油桿彎曲變形。同時針對性的巡回檢查井口盤根，在避免井口跑油的前提下，不致使盤根過緊引起上沖程中光桿上行遲緩，進而引起井下抽油桿的彈性彎曲，導致桿管偏磨。

2.6對于腐蝕嚴重井的加藥間接治偏磨

對于一些腐蝕嚴重井，在偏磨后偏磨段更容易受到腐蝕，根據油井的產液量適量加緩蝕劑，針對性的減少偏磨段的腐蝕，進而可以延緩偏磨段的失效時間，延長免修期。

參考文獻：

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