抽油桿柱防偏磨技術在側鉆井中的應用

呂建軍 王芳 王洪波 李霞 黎東

摘要：本文探討了側鉆井抽油桿管偏磨問題，對造成偏磨的原因進行了分析，制定了改善桿、管磨損的常用方法，通過現場抽油桿旋轉器試驗，減弱了彎曲和偏磨，提高了泵效。

關鍵詞：抽油桿;偏磨;側鉆井;治理措施

隨著鉆井技術的發展水平井、側鉆水平井、大斜度定向井、這些油井由于井身結構原因造成采油過程中抽油桿管偏磨的問題日漸突出，有些油井甚至被迫關井停產，由于抽油機井桿、管偏磨問題造成修井作業的油井不在少數，且呈逐年嚴重的趨勢。而以往的措施，主要是安裝各種抽油桿扶正器，治理的手段單一，缺少預防措施，主要原因是對抽油機井桿、管偏磨機理沒有一個準確的認識，采取的措施有效率偏低，因此搞清楚抽油機井桿、管偏磨機理是有效預防和治理桿、管偏磨的關鍵。

1造成偏磨的原因

（1） 對于水平井、側鉆水平井、大斜度定向井抽油桿在上、下沖程往復運動時與油管接觸而產生磨損，尤其是全角變化率大的地方現場磨損嚴重，這種磨損不僅傷害抽油桿接箍，同時也損壞油管。這樣生產一段時間后，嚴重的會造成桿脫、管漏等事故。

（2） 另外，在抽油過程中，抽油桿和油管不斷承受著交變載荷，上沖程時抽油桿被拉直，而中性點以下部分的油管發生彎曲;下沖程時油管受力被拉直而中性點以下部分的抽油桿發生彎曲，從而導致桿、管磨損甚至失效。

（3） 封隔器坐封造成油管彎曲，導致管桿偏磨;

（4） 產出液中含有聚合物改變了桿柱的受力狀態，導致管桿偏磨;

（5） 抽油系統在工作中，由于桿管在徑向上基本不發生轉動，抽油桿有規律地重復運動，造成管桿總是在同一方向、同一部位上發生摩擦，很容易造成摩擦部位的管桿失效;

（6） 產出液對桿管的腐蝕加快了偏磨速度。

2 改善桿、管磨損的常用方法

（1） 改變抽油桿接箍材質（抽油桿防偏磨器、抗磨接箍）;

（2） 旋轉抽油桿、油管，分散受磨面，延長其損壞周期（抽油桿旋轉器、油管旋轉裝置）;

（3） 采取措施消除油管和抽油桿彎曲（在油管上增加尾管數量，在抽油桿上采用加重桿）;

（4） 將油管和抽油桿隔離（抗彎防磨副）;

（5） 使用防腐劑。

3抽油桿旋轉器試驗

孤島油田某-1井，該井2017年2月大修側鉆，3月7日投產。5月7日，抽油桿柱第40根接箍磨斷、蠟堵，檢泵。8月8日，抽油桿柱第37根接箍處再次磨斷，檢泵。生產至10月20日不出，經測試為油管漏失。10月29日進行檢泵作業，在桿柱上加裝了抽油桿旋轉器，以防止偏磨抽油桿柱。

抽油泵 ：φ44×3 整筒泵，Ⅰ級間隙，泵掛 1800mm。D級抽油桿組合：φ19×800m，φ22×600m，φ25×400m。抽油機 CYJ10-3-53HB ：沖程3m，沖次6次/min。

從下至上的安裝順序：抽油泵柱塞-φ19抽油桿-泄油器碰塊-φ19抽油桿-滾輪接箍-抽油桿旋轉器-φ19抽油桿-φ22抽油桿-防脫器-φ25抽油桿-光桿。

2017年10月30日開始生產，效果見表1。

孤島某-2井，泵型： φ44×3 整筒泵，Ⅰ級間隙，泵掛1900m。D 級抽油桿組合：φ19×950m，φ22×570m，φ25×380m。抽油機為CYJ10-3-53HB，沖程3m，沖次 6次/min。

從下至上的安裝順序：抽油泵柱塞-φ19抽油桿-泄油器碰塊-φ19抽油桿-抽油桿旋轉器-φ19抽油桿-φ22抽油桿-防脫器-φ25抽油桿-光桿。

孤島某-3井， 泵型φ44×3 整筒泵，Ⅰ級間隙，泵掛1900m。D 級抽油桿組合：φ19×900m，φ22×600m，φ25×380m。抽油機為擺桿式，沖程5m;沖次 3.8次/min

從下至上的安裝順序：抽油泵柱塞-φ19抽油桿-泄油器碰塊-φ19根抽油桿-抽油桿旋轉器-φ19抽油桿-φ22抽油桿-防脫器-φ25抽油桿-光桿。

從試驗井中可以看到，其全部為泵掛1800m以上的深井。特別是孤島某-1井井抽油桿已經被磨斷兩次，當應用抽油桿旋轉器后，生產比較平穩，各項指標穩中有升。由于抽油桿旋轉器具有井下減震器的作用，并有使抽油泵柱塞產生超沖程效應，因而抽油桿在油管中發生扭轉、彎曲所造成的沖程損失得以減弱或克服，所以抽油泵泵效得以提高。孤島某-1井泵效提高7%，孤島某-2井泵效提高3%。

4結束語

（1）抽油機井抽油桿柱綜合防偏磨工藝技術原理可靠，理論依據充分;

（2）抽油機井抽油桿柱旋轉工藝技術適用于具有明顯中性點的油井，對每口油井都要有針對性地進行設計、計算才能達到比較理想的效果;

（3）井下抽油桿旋轉器是一種多功能的井下工具，不但能使抽油桿柱旋轉，而且能起到抽油桿井下減震器的作用，具有超沖程效果，提高抽油機井泵效，延長檢泵周期;

（4）抽油機井抽油桿柱綜合防偏磨技術需要進一步現場試驗和觀察

參考文獻

[1] 沙芬，李塞停.淺談油田抽油桿偏磨綜合治理[J]. 石化技術.2016-11-28.

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