淺談油田油井抽油桿管偏磨與科學防腐對策

摘 要：本文就油井抽油桿偏磨產生的原由;造成抽油桿管偏磨的影響成因及防腐技術在防止抽油桿管偏磨措施等三個方面進行研究與探討。

關鍵詞：油田油井;抽油桿管偏磨;科學防腐對策

隨著油田的開發進入高含水期，抽油桿管偏磨是油井生產普遍存在的問題，在油井生產的過程中，由于抽油桿管偏磨，造成成本增加，已嚴重影響和制約原油生產。

一、油井抽油桿管偏磨課題提出的原由

什么是油井抽油桿管偏磨？目前，在油井生產的實踐中普遍認為：抽油機井發生偏磨是由于油井桿管在上下沖程過程中，抽油桿管產生彎曲變形所造成的。通過對抽油機井下桿柱進行受力分析，確定抽油機井的桿柱偏磨的主要原因是在抽油桿的上下過程中，由于受到流體通過游動閥的阻力、泵活塞與襯套之間的磨阻、抽油桿與油管之間的摩阻以及抽油桿與液體之間的摩阻的作用，產生一個阻礙抽油桿下行的方向向上的阻力，使得抽油桿的下部受壓，而上部抽油桿柱則由于抽油桿柱自身重力的作用而受拉。因此，在抽油桿在其下行阻力和自身重力的雙重作用下，其結果是抽油桿在下行過程中上部的運行速度要大于下部桿柱的速度，從而產生抽油桿的彎曲變形。而且在抽油桿上必然存在既不受壓也不受拉的一點，此點即“中和點”。“中和點”位置的高低主要取決于抽油桿的下行阻力，而在影響下行阻力的諸因數較多，其中有哪個因素發生變化，就會導致下行阻力增加，那么“中和點”的位置就要相對上移。在正常生產和運用特殊作業時，抽油桿管和油管之間形成的磨擦，使抽油桿管造成損傷，這就是通常所說的“偏磨”。

目前，隨著油田區塊勘探開發近幾十年的歷史，大多數油井已進入高含水期，由于采用注水等增產措施，經常可能引發抽油桿斷裂，而且因偏磨造成油管漏失。因此，有必要對油井桿管偏磨成因、影響因素、防腐措施在防止油井桿管偏磨上的技術運用等方面加以綜合分析研究，為防止桿管偏磨提供可靠的措施

依據。

二、抽油桿管偏磨的影響成因

顯然，造成油井抽油桿管偏磨的原因是多方面的，但歸結起來主要來自以下幾個方面：

一是油井結臘嚴重。一些油井的原油結臘嚴重，有的油井結臘高達15-30%，由于結臘嚴重，抽油桿與油管在上下運行的磨擦之中產生阻力，形成偏磨。

二是井身結構復雜。油井有直井和斜井兩種，直井與垂直方向一致，斜井與垂直方向成一定角度，對于斜井在造成斜點一定的范圍內，油管是彎曲的，抽油泵一般安裝在“造斜點”處。因此，在“造斜點”處，抽油桿與油管必然要發生磨擦，導致桿管偏磨。對于直井，由于目前鉆井技術的限制，在鉆井過程中，隨著鉆井深度的增加，鉆頭與開口“同心度”偏度增加，井筒成為一條不規則的彎曲線條，也就出現自然井斜，并由此造成桿管

偏磨。

三是封隔器坐封力強。在多油層油井分析過程中，要使用封隔器將油層隔開，封隔器坐封需要一定的坐封力，坐封力會導致油管彎曲，坐封力越大，油管彎曲度也就越大，油管偏磨也就越嚴重。反之，也就越小，發生偏磨的機遇也就降低。

四是工作載負荷運行。抽油桿在工作過程中，由于受變載負荷的作用而產生變形，上沖程時抽油桿柱受拉，上下沖程時，抽油桿受壓，在上部桿柱重力與下部阻力載負荷作用的“中合點”處油桿產生變形，與油管發生偏磨。從近幾年的實踐來看，造成抽油桿管偏磨的環境影響因素主要表現在以下三個方面：

首先，含水量的影響。其次，介質的影響。其三，沖程與沖次的影響。

三、抽油桿管偏磨工作措施與對策

油井套管腐蝕一致是嚴重困擾油區正常生產的技術難題，在套管外實施防腐技術是有效防止腐蝕的有效措施之一。目前，在材質無法滿足要求的情況下，采用化學方法緩解/或阻止腐蝕最好、也是最常用的方法之一，其本質就是在井筒液體中滴加緩蝕劑、殺菌劑、阻垢劑等化學制劑，目前所用化學制劑效果比較明顯。解決油井桿、管、泵的腐蝕與損壞措施如下：

一是添加化學劑。用化學介質方法去掉腐蝕介質或改變環境性質，以達到其目的。根據油氣井腐蝕的環境和產生情況，有針對性的選用防腐蝕劑類，進一步完善加注制度，這類化學劑包括緩腐蝕劑、殺菌劑、除酸劑、除氧劑、ph調節劑。在此基礎上，筆者推薦使用效果好的MPs-3緩蝕劑、MPs-5緩蝕棒和MZg-1阻垢劑。

二是對腐蝕惡劣的油井安裝分隔器。并在油桿套管環處添加緩腐劑的液體，采用這種防腐方法，即可避免防止套管受高壓，也可避免和防止酸性氣體對油管外壁和套管內壁的腐蝕。

三是油井在進行酸化作業。應盡量速短酸化和油桿管的磨擦時間，對油井酸化后應盡可能清除干凈，防止殘酸的腐蝕。加強油井桿管防腐監測與管理。建立完善監測系統，使之早發現，采取科學措施，及時處置。

四是更換抽油泵，解決抽油泵的充滿度問題，從而緩解凡爾座與凡爾球的氣蝕問題。更換現有的凡爾座與凡爾球，以結構陶瓷替換目前的鋼質凡爾座與凡爾球，以解決凡爾座與凡爾球的腐蝕與損壞，并在油管上加掛保護器，以解決油管與抽油桿的腐蝕問題;在井口向井筒灌加MTP-FHS4200硫化氫緩蝕劑，就目前的產液量而言，每口井每7天灌加25公升即可解決H2S的腐蝕。

五是為防止SRB的腐蝕及防止SRB腐蝕拌生H2S，在每口井定期實施灌加殺菌劑;在抽油桿拄上加裝扶正防脫器，解決抽油桿偏磨和脫落，延長檢泵周期;在加裝扶正防脫器的同時，再在桿拄上加裝2—3套扶正助抽器，在解決扶正偏磨的同時，阻止油管內壁雜物落井卡泵。

六是強化管理、從源頭抓起。首要問題是保證桿管泵的進貨質量，盡量在一口井上使用同一生產廠家、同一規格的油管或抽油桿，特別是油管、抽油桿在拉運、入井及上卸扣過程中必須按照相關標準、規程進行，防止桿管的磨損與碰傷。對純西區塊油井來講，必須進行采油參數的優化，否則很難從根本上解決抽油泵閥體、閥座與凡爾的損壞與腐蝕問題。