抽油機(jī)井管桿偏磨的原因及分析

李軍偉

摘要：由于一些地區(qū)開(kāi)發(fā)的原油物性較差，隨著長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)發(fā)會(huì)產(chǎn)生一系列的管桿偏磨的現(xiàn)象。對(duì)此，文章對(duì)抽油機(jī)井管桿的受力方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述，以此研究出了抽油機(jī)井管桿偏磨的原因，并對(duì)其產(chǎn)生原因進(jìn)行了具體的分析，希望可以為抽油機(jī)井順利運(yùn)行提供一些參考。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)井;管桿偏磨;原因

抽油機(jī)井在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中由于井下的抽油桿和油管一直處于工作狀態(tài)，導(dǎo)致其發(fā)生偏磨現(xiàn)象，從而使抽油桿斷裂的幾率大大增加，抽油機(jī)井的工作效率也大大降低，給油田開(kāi)發(fā)造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)此，本文通過(guò)對(duì)抽油桿的受力方面進(jìn)行分析，研究出了管桿偏磨的具體原因，具體研究結(jié)果如下。

1分析抽油機(jī)管桿的受力

1.1產(chǎn)生偏磨的主要階段

抽油桿在進(jìn)行愁有工作時(shí)主要是進(jìn)行向上運(yùn)動(dòng)工作，其在這一過(guò)程中主要承受的是抽油桿、活塞、液柱本身的重力以及其帶有的慣性、井口回壓的壓力、井下所有工具在工作中所產(chǎn)生的摩擦力和液柱在抽油桿上的浮力。因?yàn)槌橛凸ぷ魇且獜牡叵孪蛏瞎ぷ鳎陨鲜霎a(chǎn)生的力除了浮力之外都是需要抽油桿進(jìn)行向下拉伸進(jìn)行的，只有這樣才能保持抽油桿的相對(duì)穩(wěn)定性，正常的油井因?yàn)槠鋵?shí)垂直于地面的，所以在進(jìn)行抽油工作時(shí)不會(huì)對(duì)抽油桿造成影響，但是有些油井是斜井，如果抽油桿在斜著的部分時(shí)就會(huì)導(dǎo)致抽油桿受到嚴(yán)重的摩擦。當(dāng)抽油桿在地下工作時(shí)會(huì)受到自身重力、液柱和自身的摩擦力、本身的慣性、振動(dòng)等影響。摩擦力和自身的慣性都是向上的，且還會(huì)受到抽油桿因彎曲緊貼油管內(nèi)壁的壓力，而抽油機(jī)井在工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)也會(huì)加劇抽油桿的彎曲，從而使抽油桿出現(xiàn)嚴(yán)重偏磨現(xiàn)象。

1.2容易發(fā)生偏磨的井段

抽油桿上部主要受到的是拉力，下部受到的是壓力，在油桿向下運(yùn)作中各種力都會(huì)影響抽油桿，從而使抽油桿在向下工作中受到的合力非常多，由于垂直向上的力、彎曲力等的相互作用，會(huì)讓抽油機(jī)井管桿發(fā)生偏磨現(xiàn)象，所以，一般的直井發(fā)生偏磨的地方都是在油井的中下部分，斜井一般都是較為彎曲的部分。

1.3抽油桿接箍和扶正器更容易出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象

一般的抽油管在進(jìn)行抽油工作時(shí)，為了預(yù)防出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象都會(huì)提前下置預(yù)防偏磨的接箍和扶正器，但是這些設(shè)備在下置過(guò)程中的直徑比抽油桿大，所以其更容易受到影響，使其與抽油管產(chǎn)生摩擦力，從而導(dǎo)致偏磨更加嚴(yán)重。

2分析抽油機(jī)井管桿偏磨的主要原因

2.1井斜或井筒曲率半徑引起的偏磨現(xiàn)象

抽油桿在斜井無(wú)論是向上還是向下運(yùn)動(dòng)時(shí)都會(huì)與油管的一側(cè)產(chǎn)生摩擦，從而發(fā)生抽油桿偏磨現(xiàn)象。抽油桿發(fā)生偏磨最重要的原因就是其受力較不合理，一般抽油桿會(huì)受到壓力的作用使其自身發(fā)生彎曲，從而使抽出來(lái)的油不能流通出來(lái)。這種彎曲壓力的情況是需要通過(guò)具體的計(jì)算才能得出，在計(jì)算過(guò)程中研究人員會(huì)將其以綜合受力的方式帶入到計(jì)算公式中，從而計(jì)算出抽油桿總體受力的情況，進(jìn)一步分析可知具體的彎曲壓力方向，這樣有助于抽油機(jī)井管桿在生產(chǎn)過(guò)程中改善不足，減小偏磨的發(fā)生率。

2.2工作負(fù)荷的影響

抽油機(jī)在進(jìn)行抽油過(guò)程中抽油桿會(huì)受到往復(fù)的動(dòng)作負(fù)荷影響，當(dāng)抽油桿向上工作時(shí)液柱的重量會(huì)完全附著在抽油桿上，抽油桿就會(huì)受到向上的拉力，從而就會(huì)出現(xiàn)變形的情況，油管也會(huì)在多種力的作用下工作，從而大大提高了有關(guān)的變形程度，當(dāng)油管向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，抽油桿也會(huì)受到前面所說(shuō)的力的作用，從而出現(xiàn)里的中性點(diǎn)，在鐘祥點(diǎn)的基礎(chǔ)上有感還會(huì)受到拉伸，從而出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象。

2.3參數(shù)不合理使抽油桿出現(xiàn)彎曲從而發(fā)生偏磨現(xiàn)象

油管在力的作用下出現(xiàn)彎曲進(jìn)而使摩擦程度增大，在這一過(guò)程中抽油管雖然可以持續(xù)工作，但是在收到其他力的作用時(shí)抽油管就會(huì)加快損壞，從而會(huì)導(dǎo)致抽出的油在傳送階段的嚴(yán)重?fù)p耗。在進(jìn)行工作時(shí)由于抽油管受到力的作用，在這種情況下，的力部分所需要的材料就會(huì)不斷加大，這樣就可以有效控制抽油桿在工作中力的作用，從而減少損壞情況。

2.4采出液的影響

抽油設(shè)備都是在采出的油中進(jìn)行運(yùn)作的，在不同的采油階段油品的含水情況和雜質(zhì)等都會(huì)有不同的變化。

（1）含水率的變化 隨著我國(guó)當(dāng)前石油的不斷開(kāi)采，對(duì)油的開(kāi)采期限也造成了一定程度的影響，為了多次開(kāi)采，大部分油田會(huì)采用注水后再開(kāi)采的方法。另外，由于大量的開(kāi)采，當(dāng)前的油層也在不斷發(fā)展變化等一系列外界因素，導(dǎo)致油品的含水率大大提高，更是因?yàn)楫?dāng)前注水模式的盛行，使采出原液的媒介由油多水少逐漸向著水多有少的方向轉(zhuǎn)變，這樣也使原來(lái)油在抽油桿中的潤(rùn)滑作用轉(zhuǎn)變成了誰(shuí)，大大降低了潤(rùn)滑效果，從而使水與抽油桿接觸加大了偏磨想象的發(fā)生。

（2）雜質(zhì)的影響 抽油井抽取原油后都會(huì)出現(xiàn)原油中帶有細(xì)微砂子的現(xiàn)象，采出油的砂子增大了抽油桿和油管的摩擦程度，采出油的砂含量越多，對(duì)抽油桿的磨損越嚴(yán)重，磨損嚴(yán)重就會(huì)導(dǎo)致抽油桿發(fā)生嚴(yán)重的偏磨現(xiàn)象。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)抽油機(jī)井管桿的偏磨分析可以得知，抽油桿如果發(fā)生偏磨現(xiàn)象會(huì)影響抽油機(jī)的正常工作，對(duì)油田開(kāi)發(fā)所得經(jīng)濟(jì)效益也有嚴(yán)重影響。本次研究針對(duì)偏磨原因進(jìn)行分析，主要希望可以解決這些問(wèn)題，從而增強(qiáng)抽油機(jī)井的使用安全性，也為油田開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益提供保障。

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