油井偏磨機理及綜合治理技術

張丹藝肖寅光張昊王斯雨李輝(.冀東油田陸上作業區, 河北 唐山 06300; .冀東油田井下作業公司, 河北 唐山 06300)

油井偏磨機理及綜合治理技術

張丹藝1肖寅光2張昊1王斯雨1李輝2(1.冀東油田陸上作業區, 河北 唐山 063200; 2.冀東油田井下作業公司, 河北 唐山 063200)

在采油過程中，油管和抽油桿的偏磨問題十分突出，嚴重影響油井的正常生產。本文主要探討了油井偏磨狀況的主要特點，并分析了其產生原因，提出了相關的綜合治理技術。

油井偏磨；磨損；扶正器；雙向接箍；油井參數

0 引言

油桿泵采油是世界范圍內石油工業最為傳統的方式之一，一直在石油開采工程中占有主導地位，我國的各大油田生產中對于該技術的應用也十分廣泛。但在采油過程中，油管和抽油桿的偏磨問題十分突出，嚴重影響油井的正常生產。本文主要探討了油井偏磨狀況的主要特點，并分析了其產生原因，提出了相關的綜合治理技術。

1 油井偏磨機理以及偏磨原因分析

油田偏磨的問題是許多生產油田關注的焦點，也是制約油田發展的重要因素，通過相關的調研報告表明，油井偏磨主要的體現形式包含有抽油桿斷裂和桿管整體偏磨兩種情況。油井偏磨的機理主要是由于抽油管在下沖程過程中，抽油泵受到井內液體的頂托作用，從而產生一個阻力，造成抽油桿柱產生彎曲變形，變形最嚴重的部位為中和點,在中和點以上抽油桿柱受到向上的拉力,中和點以下抽油桿柱受到向下的壓力。抽油桿柱在井下呈現螺旋彎曲狀態,與油管每隔一定距離就相互接觸發生磨損情況。

通過大量的調閱相關數據資料發現，在有偏磨現象產生的抽油井中，產生偏磨的主要原因為機械磨損和腐蝕磨損。其中機械磨損會是油管柱、抽油桿桿柱失效的主要原因，由于油井存在多樣化的井況因素，油管在井筒內的位置會發生一定的偏移情況，當抽油桿在油管內工作過程中，通常是趨于垂直的工作方向，在位置偏移的情況下會造成管桿的平行位置改變，產生接觸磨損。腐蝕磨損是游梁機抽油系統中桿管磨損的另外一種磨損形式，腐蝕磨損通常是受到綜合含水量、腐蝕介質等多種因素的影響，致使抽油桿與油管之間的縫隙處、表面處、管壁初產生化學腐蝕情況。相對而言，抽油系統桿管偏磨現象產生的主要因素為機械磨損，而腐蝕磨損造成的偏磨現象較少。因此，本文主要是針對桿管機械磨損產生的偏磨進行綜合分析。

2 偏磨綜合治理技術應用研究

目前抽油機井的偏磨防治主要有以下幾種途徑。

(1)通過安裝抽油桿扶正器，其防偏磨的機理是通過扶正器的安裝，一方面提升對抽油桿柱的鉸接約束，另一方面采用在扶正器上安裝滾輪的方式來轉換油管與抽油桿之間的摩擦形式，在雙重作用下能夠起到對油管和抽油桿的有效保護作用，并能夠防止抽油桿桿柱的彎曲所產生的偏磨。但這種治理技術往往具有一定的局限性，特別是在利用低成本的耐磨材料扶正器的安裝，雖然能夠一定程度的改善抽油桿柱的失穩性，但卻是以犧牲耐磨性能為代價的，二者權衡之下，并不是都能夠得到較好的偏磨治理效果。

(2)雙向保護接箍防偏磨技術，這種防治技術主要是針對油井偏磨中含水量、含砂量對油管抽油桿產生的偏磨影響，雙向保護接箍防偏磨技術是近年新興的防偏磨技術,其原理是針對油井偏磨主要是抽油桿接箍的偏磨的情況,采用新型的耐磨材料加工制作抽油桿接箍,利用雙向保護接箍的耐磨特性實現對油桿柱的保護作用。雙向保護接箍技術實際上就是涂層油管和耐磨節箍的結合應用，涂層主要采用的是柔韌性、豐富性較好的酚醛環氧樹脂作為膠粘劑，通過加入氧化鉻提升涂層耐磨性能，主要的處理形式是對油管內壁干膜涂層，不僅能夠有效降低磨損概率，還能夠延長油井的檢泵周期。

(3)柔性抽油桿防偏磨技術，這是一種新型的防偏磨技術，它的主要防偏磨機理在于實現抽油桿的柔性連接，從而在抽油桿產生彎曲變形的時候能夠起到有效的變形吸收，降低油管和抽油桿柱的磨損作用，繼而實現對偏磨現象的防治。目前這種技術并沒有進行大范圍的普及應用，尚屬于試驗階段，但將會是油井偏磨的主要研究方向。

(4)通過優化抽油機井的抽汲參數,在保持油井生產能力的前提下,降低油井油管抽油桿的摩擦頻率,改善油井油管抽油桿受力情況,減輕抽油桿的彎曲變形,達到緩解油井油管抽油桿偏磨的目的。

除了以上幾種主流的防偏磨綜合治理技術之外，還有諸如潤滑防偏磨技術、旋轉防偏磨技術等等，在油井偏磨治理過中，我們往往不能夠局限于某一種治理技術，而應該根據油井的實際情況進行綜合治理。

3 結語

油井偏磨目前是業界都非常關注的情況，油井偏磨機理的綜合治理不僅需要全面化、系統化、層次化的找出油井偏磨機理中抽油桿、油管與泵等之間的偏磨原因，而且還需要針對油井偏磨機理來切實做好偏磨治理工作，確保油井偏磨機理偏磨的綜合治理效果。

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