有桿泵偏磨成因及治理措施效果分析

張書彬

摘 要 目前遼河油田有桿泵生產井（抽油井）偏磨井比例很大，出現桿管磨損嚴重、檢泵周期短、泵效低等問題。本文分析了有桿泵偏磨原因，闡述了有桿泵偏磨治理措施及效果。

關鍵詞 有桿泵 偏磨 治理措施 效果分析

1有桿泵偏磨成因分析

1.1油管抽油桿失穩彎曲造成管桿接觸偏磨

抽油井生產上下往復運動，在下沖程中，抽油桿柱在自身桿柱的重力作用下下行，但同時受到桿柱與液體間的摩擦阻力、抽油泵活塞與泵筒間的摩擦阻力、桿柱在液體中的浮力等多種阻力的共同作用，抽油桿柱中存在受力為零的一點為中性點，中性點以上的抽油桿始終處于拉伸狀態，不會彎曲變形，而中性點以下的抽油桿在各種阻力作用下彎曲變形，嚴重時產生螺旋彎曲現象。

1.2高含水高礦化度產出液腐蝕加劇管桿偏磨

油井含水大于60-70%時產出液換相，由油包水型轉換為水包油型，管桿表面失去了原油的保護作用，而產出水礦化度比較高（10000-21000mg/L），對抽油桿和油管有大的腐蝕作用，加劇了磨損。如某井在檢泵作業發現500-600m之間抽油桿接箍嚴重磨損，有4根抽油桿接箍已被磨平，相應的油管內壁也受到嚴重磨損。

1.3井筒變形的影響

在水平分力的作用下，在抽油機上下沖程過程中，管桿相互接觸產生摩擦造成偏磨。在正壓力N的作用下，上沖程時抽油桿與油管的上側內壁產生摩擦;下沖程時抽油桿與油管的下內壁產生摩擦。由于離井口越近，F或W越大，則N也越大，磨損越嚴重;油管的傾斜角度 越大，正壓力N越大，磨損就越嚴重。在拐點處，不僅由于抽油桿上下往復運動與油管內壁發生偏磨，而且由于在抽油桿抽汲力的作用油管產生蠕動，油管與套管也發生偏磨（圖1）。

上沖程時N=Fsin 下沖程時N=Wsin 式中：N 為由F或W引起的抽油桿對油管內壁的正壓力，N; 為油管傾斜角度，埃籉 為抽油桿的拉力，N;W為抽油桿的重力和各種阻力的合力，N。

2有桿泵偏磨治理措施及效果分析

2.1大泵提液井防偏磨技術

造成大泵抽油井的桿管偏磨的主要因素是，油井每個沖程排量較大，上、下沖程載荷差異明顯，抽油桿受力不均衡，軸向應力失穩彎曲，從而在油管內壁摩擦，大泵生產油井一般含水較高，礦化度較高，容易給抽油桿造成腐蝕，進一步加劇桿管偏磨。采取以下措施：對供液較好的大泵提液淺井，采取底部桿柱加重技術減輕桿下行阻力，減少振動載荷影響;對腐蝕造成偏磨加重的井采用“DSW合金抽油桿+碳鋯涂層防偏磨油管”、“鍍滲鎢合金油管+耐磨接箍”等方式，減少管桿偏磨。

2.2常規排量油井的防偏磨技術

常規排量油井桿管偏磨因素：（1）機械磨損：由于井身質量原因（井斜、撓曲）以及抽油桿在軸向載荷作用下的彎曲，造成抽油桿與油管直接接觸，在抽油桿上、下往復運動過程中產生機械磨損。（2）磨料磨損：油管內充滿了流體，這種來自地層的流體含有不同性質的巖屑。這些巖屑的存在使得抽油桿與油管之間的磨損成為磨料磨損。（3）化學腐蝕：井眼中的流體往往含有H2S、Cl-、等對油管和抽油桿有化學腐蝕作用。對于此類油井，按照井斜進行分類治理：

（1）井斜是45？55暗囊話閾本ü鋃先砑梢越懈聳芰Ψ治黽凹撲憔魯橛透酥煌疃卻Φ哪Σ磷枇Γ范ㄖ饕Σ煉危煌ü本嘔杓迫砑梢雜叛∮途問⒏酥楹蝦頭穌韉奈恢謾V饕峭ü杓品穌魑恢茫行П苊飧斯苣Σ痢8美嚶途諗涮仔本玫幕∩希乒閿τ盟蟣;そ庸俊⒛崍穌鰨涮椎魍浞勞遜穌鰨岣哂途廡奩凇#？）井斜是55？65暗拇笮倍染饕鞘芫罟旒S跋旖洗螅9嫻姆穌饕鹽薹愀斯芷サ囊螅τ每鼓ジ保詵榔ス討校自誄橛透送叢碩兇遠ㄎ揮謨凸苣詒詰暮鮮飾恢么Γ橛透擻胗凸苤淶哪Σ磷湮鼓ジ鋇幕綴湍Σ糧酥淶哪Σ粒癰舊細納聘斯苣ニ稹#？）井斜是65耙隕系某笮倍染ü笪灰萍跎倏傻某殺荊砉旒8叢櫻煨鋇闈場⑽刃倍謂嵌卻蟆6員蒙畬背？5度的油井采用“內襯油管+斜井泵”，減少管桿偏磨。

3幾點結論

（1）抽油桿尼龍扶正器、抗磨防腐接箍，抗磨副、加重桿、光桿密封器、抽油桿旋轉器都不能從根本上徹底解決管桿偏磨問題，但能適當延緩管桿偏磨，延長油管、抽油桿使用壽命，在目前抽油井占絕大多數的情況下，仍應繼續使用。

（2）鋼質連續抽油桿強度大，可靠性高，能滿足深抽要求，同時由于連續桿無接箍，大大減少桿管偏磨影響，但是目前主要集中在深抽油井中，可以逐步嘗試在大斜度井中推廣使用。

（3）對于供液好的抽油井，可采用電潛泵、螺桿泵等來徹底解決抽油泵管桿偏磨問題，但選井條件較為苛刻，一次性成本投入也較高。

參考文獻

[1] 鄭巖等.文留油田有桿泵井防偏磨、防腐蝕技術的應用與效果[J].內蒙古石油化工，2OO3.