抽油井管桿偏磨腐蝕原因分析及治理對策

劉昱瑭 曹純潔 胡文超 韋繼福

摘? 要：隨著經濟常態化發展，人們對石油需求的不斷增大，因而國家開展重點關注石油問題，但伴隨著石油開采量的不斷提升，導致抽油井管桿偏磨腐蝕問題越來越嚴重。基于此，本文首先分析抽油井管桿受力因素，其次分析分析抽油井管桿偏磨腐蝕的主要原因，最后提出抽油井管桿偏磨腐蝕的治理對策，希望可以有效減少抽油井管桿偏磨腐蝕的發生，保障抽油井的正常使用。

關鍵詞：抽油井;管桿;偏磨腐蝕

引言

隨著油田含水量的不斷增多，密度的增大，泵掛的加深，導致管桿接觸面的潤滑能力在不斷的下降，進而促使抽油桿的上行負載能力在不斷加強，下行阻力加大，這些都會引發抽油桿的受力發生變化，從而出現嚴重的彎曲情況，加之相關配套設施的缺少，使得抽油井管桿偏磨腐蝕情況愈發嚴重，導致檢泵率不斷上升，經濟收益卻在下降。因此，解決抽油桿管桿偏磨腐蝕問題已經成為當前油田的首要任務。

1分析抽油井管桿受力因素

在抽油井管桿工作過程中，由于受到動力因素的影響，會使得抽油桿的負載受到抽油桿柱位置的影響而變化，上半部分抽油桿負載量大，下半部分抽油桿負載量小。

1.1產生偏磨腐蝕的主要階段

抽油桿在上升過程中，其主要承載壓力為抽油桿自身重力，活塞以上液柱重量、摩擦力等。這是由于抽油桿在上升過程中，抽油桿處在拉伸狀態下，正常情況下的垂直井受到抽油桿彎曲因素的影響，導致偏磨腐蝕情況的發生。若井身達到一定的井斜，則在井斜段中的抽油桿在上升過程中就會產生摩擦，進而發生偏磨腐蝕。反之，抽油桿在下沖程時，主要會受到摩擦力、振動力、沖擊力等影響，這些作用有諸多都是向上的，同時由于抽油桿下部受到最大軸向壓力的影響，進而會破壞抽油桿的穩定性，并使抽油桿與油管內壁緊密貼合，而振動力產生的徑向力也會加劇抽油桿的變形，在此過程中發生相對運動，使管桿出現偏磨腐蝕。所以，一般情況下垂直井管桿偏磨腐蝕主要發生在下沖程中。

1.2極易發生偏磨腐蝕的井段

抽油桿中和點以上部分往往會承載拉應力，反之中和點以下部分會受到壓應力的影響。尤其是在抽油桿下行時，會受到諸多動載荷的影響，導致下部抽油桿的受力增多，不僅包含拉應力和壓應力的交變負載，同時也存在彎曲應力和扭應力因素。上述因素都會引發抽油桿彎曲，并與油管緊密貼切，進而產生偏磨腐蝕。所以，通常情況下，垂直井偏磨主要來源于油管中下部。對于有一定井斜亦或者油管在井筒彎曲的井而言，偏磨腐蝕會發生在與之對應的彎曲井段中。

1.3抽油桿接箍與扶正器的偏磨腐蝕

一般情況下，抽油桿接箍和扶正器通徑相對較大，所以更容易與油管內壁發生接觸，進而很容易引發偏磨腐蝕的情況^[2]。

2分析抽油井管桿偏磨腐蝕的主要原因

2.1油井自身原因影響

影響抽油井管桿發生偏磨腐蝕的最大因素是油井自身原因。抽油井正常工作狀態下，抽油桿會在拉力與重力的影響下產生一個平分力，而正是由于平分力的存在，這時就會與抽油桿接觸產生摩擦，若抽油井彎曲較大時，此時的抽油桿接箍位置、抽油管自身將會與油管內壁產生偏磨，雖然這時的偏磨面積相對較小，但磨損程度卻十分嚴重;反之，當油井彎曲較小時，抽油桿接箍位置、抽油管自身與油管內壁接觸面積較大，這時的磨損程度會很小。

2.2抽油桿受到交變負載原因影響

在整個抽油桿工作過程中，受到油井種類不同的影響，在密度和稠度較大的油井中，會受到起泵下行程阻力大因素的影響，導致抽油桿彎曲情況時有發生。若抽油桿彎曲程度一旦加大，將會使桿管之間的距離逐漸縮小，會導致摩擦力不斷增多，進而引發底部彎曲情況，致使偏磨腐蝕情況加重。

2.3油井含水量和腐蝕介質原因影響

我國油田開采時間相對較長，所以產生的溶液中的含水量在不斷的上漲，但含油量卻在下降，進而出現水包油的情況。這樣會導致抽油桿在水的影響下，失去石油潤滑的作用，進而使管桿的磨損程度在不斷的增多，同時由于油桿表面石油的減少，會使一些具有腐蝕性的介質附著在抽油桿表面，進而致使抽油桿表面受到不同程度的腐蝕，出現凹凸不平的情況，進一步會致使抽油桿工作能力下降，在水和腐蝕介質的雙重影響下，管桿的偏磨腐蝕會不斷加重^[3]。

3抽油井管桿偏磨腐蝕的治理對策

3.1減少抽油桿的彎曲

由于抽油桿受到彎曲之后，會加劇偏磨腐蝕程度，所以為妥善解決該問題，則可以在抽油桿的主下部使用加重桿技術，進而減少抽油桿底部彎曲程度，提高彎曲承受能力，使抽油桿彎曲情況得到有效的控制。

3.2錨定油管

實際上，油管錨存在的最大意義在于將油管錨定在套管中，進而有效避免有關上下傳功的目的。妥善的將錨定油管與桿機械泵抽油相聯系，在一定程度上可以大大減少油管不合理伸縮而引發的沖程情況，進而促使泵的沖程速度有所提升。

3.3抽油桿扶正短節防磨技術

通常情況下，抽油桿中的扶正短節的扶正套外徑往往會大于抽油桿接箍外徑，進而可以起到扶正的作用。扶正套是耐磨性較高的材料，若與油管相接觸，就會在一定程度上減少油管的磨損情況，進而可以有效避免偏磨情況的發生，起到提升抽油桿使用年限的作用。

3.4光桿雙翼調偏防噴盒的運用

通常情況下，油井進口的大四通平面是不水平的，進而會導致三通放噴盒和光杯不能夠居中，無法起到調中起的作用。但由于每個抽油井都會運用光桿密封器，可以提高管桿的密封性。所以，可以使用光桿雙翼調偏放噴盒，使光桿調中作用大幅度提升，進而可以有效防止管桿偏磨情況的發生^[4]。

結束語

總而言之，在整個抽油井采油中，需要根據油井種類的不同，正確分析偏磨腐蝕的原因，從而才可以提出具有針對的治理對策。但從當前油井實際情況來看，管桿偏磨腐蝕現象還是比較常見，因而急需研究更多的治理措施，可以以采油日常管理作為切入口，從源頭上減少和避免偏磨腐蝕情況的發生。

參考文獻

[1]? 冉玉東.油井管桿偏磨防治措施[J].石化技術，2017，24（05）：235.

[2]? 孫立軍.油田抽油井管桿偏磨原因及防治技術分析[J].科技創新與應用，2013（34）：72.

[3]? 劉迎春.油井管桿偏磨原因分析及防治措施[J].中國新技術新產品，2013（05）：139.

[4]? 李東陽，魯永輝，劉小益，薛美華.影響油井管桿偏磨的因素及治理措施[J].中國石油和化工標準與質量，2012，32（05）：178+180.

作者簡介：劉昱瑭，1988年6月1日出生，男，漢，寧夏同心，大學本科，油氣田開發工程師，畢業院校：西安石油大學，畢業專業：石油工程，研究方向：石油工程。

曹純潔，1989年7月11日出生，男，漢，湖北仙桃，大學本科，油氣田開發工程師，畢業院校：長江大學，畢業專業：勘查技術與工程，研究方向：石油工程。

胡文超，1992年7月9日出生，男，漢，貴州銅仁，大學本科，油氣田開發工程師，畢業院校：中國石油大學（華東），畢業專業：應用化學，研究方向：油田化學。

韋繼福，1981年10月21日出生，男，漢，廣東羅定，大專，采油高級技師，畢業院校：西安石油大學，畢業專業：工商管理，研究方向：石油工程。