抽油機(jī)井桿管偏磨原因分析及治理對(duì)策

王春霞 李莉 曹在雷

（勝利采油廠采油管理二區(qū) 山東 東營(yíng) 257000）

引言

在實(shí)際工作中，很多油田在進(jìn)行采油作業(yè)的過(guò)程中會(huì)發(fā)生抽油桿和油管相互磨損，從而導(dǎo)致桿斷、桿脫以及管漏的事故發(fā)生。這不僅讓油井的檢修周期變得頻繁，更影響了油井的正常生產(chǎn)，增加了不必要的生產(chǎn)成本。抽油井桿管偏磨是困擾油田生產(chǎn)的重要問(wèn)題，偏磨所造成的抽油桿斷脫，油管漏失使得抽油井的工作效率受到嚴(yán)重影響，增加了工作量，嚴(yán)重威脅油田生產(chǎn)。因此，文章結(jié)合了A油田實(shí)際的作業(yè)情況，對(duì)其進(jìn)行了深入分析，對(duì)造成抽油機(jī)井桿管偏磨的原因進(jìn)行了剖析，經(jīng)過(guò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了相關(guān)的治理策略，為治理防范工作探尋了新路徑。

1 抽油機(jī)井桿管偏磨的情況調(diào)查

A油田由于其油井的井況較差，對(duì)于桿管柱及其參數(shù)進(jìn)行更新的難度較大，因此其油井躺井的數(shù)量不斷增加。具相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一年里進(jìn)行的69井次的維護(hù)性作業(yè)中大約有45井次是因?yàn)闂U管偏磨和桿柱斷脫等原因造成的。實(shí)際上，A油田每年因?yàn)槟p而更換報(bào)廢的抽油桿和油管數(shù)量高達(dá)5.9萬(wàn)米和1.6萬(wàn)米，更換費(fèi)用高達(dá)400余萬(wàn)元，而偏磨造成的損失則是在130萬(wàn)元以上。

從收集的數(shù)據(jù)中可以看出，45口嚴(yán)重偏磨井中有30口井的偏磨問(wèn)題出在了桿柱底部泵上400m范圍，而15口泵掛在造斜點(diǎn)以下的斜井，其問(wèn)題出現(xiàn)在造斜點(diǎn)周?chē)?00m的偏磨較為嚴(yán)重。通過(guò)對(duì)偏磨部位的觀察可知，相鄰的抽油機(jī)井桿受偏磨處在相同側(cè)面，抽油桿接箍最為嚴(yán)重。在統(tǒng)計(jì)的45口嚴(yán)重抽油井中，其抽油桿接箍都被偏磨，嚴(yán)重磨損的接箍在桿段處對(duì)應(yīng)的油管磨損痕跡明顯[1]。

2 桿管偏磨的原因分析

2.1 井身結(jié)構(gòu)的限制

針對(duì)于斜井，井身的結(jié)構(gòu)跟垂直方面呈現(xiàn)出相當(dāng)?shù)慕嵌龋虼吮蒙嫌凸軙?huì)跟隨套管進(jìn)行彎曲，從而使得抽油桿和油管造成摩擦。當(dāng)然，針對(duì)于直井來(lái)說(shuō)，由于目前鉆井技術(shù)水平的發(fā)展還有點(diǎn)完善，不能夠完全保證井身的垂直度，井中的套管也會(huì)出現(xiàn)彎曲的問(wèn)題，在油管下入井中，同樣會(huì)隨著套管的彎曲而彎曲，讓桿與管產(chǎn)生摩擦[2]。

2.2 抽油泵工作原理影響

抽油泵的工作原理使桿和管的偏磨不可避免。當(dāng)上沖程時(shí)，液柱載荷是通過(guò)油管轉(zhuǎn)移到抽油桿上的，中和點(diǎn)以下的油管會(huì)受到卸載的影響而出現(xiàn)彈性收縮引發(fā)螺旋彎曲，由此造成桿管偏磨的現(xiàn)象出現(xiàn)，不僅如此，由于其相互磨擦增加了抽油機(jī)光桿的載荷，促使桿管偏磨損傷加劇。而當(dāng)下沖程時(shí)，發(fā)生彎曲的抽油管會(huì)受到多種阻力，導(dǎo)致抽油桿柱底部出現(xiàn)失穩(wěn)彎曲，這也會(huì)讓抽油桿和油管相互接觸造成偏磨，是必然存在的問(wèn)題[3]。

2.3 不合理?xiàng)U柱組合的影響

由于抽油機(jī)井采油的技術(shù)工藝使油管和抽油桿在作業(yè)的過(guò)程中產(chǎn)生了必要的接觸，導(dǎo)致其變形，管和桿兩者無(wú)法獨(dú)立存在，所以導(dǎo)致偏磨現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，如果沒(méi)有采取諸如加長(zhǎng)油管、桿柱扶正等必要的防護(hù)措施，那么變形后的抽油桿和油管必然發(fā)生磨擦。此外，由于不同的抽油桿柱組合，導(dǎo)致抽油桿柱的受壓強(qiáng)度和彎曲程度以及桿柱中和點(diǎn)的變化都會(huì)出現(xiàn)差異，這樣會(huì)引發(fā)抽油桿受力能力的差距，變形的程度存在巨大的差異化，如若不采取有效的底部加重或扶正等配套措施，則會(huì)加重偏磨[4]。

2.4 抽油桿扶正器結(jié)構(gòu)與材質(zhì)影響

結(jié)合上述A油田的數(shù)據(jù)可知，有75口偏磨井安裝了抽油桿扶正器，23口井裝的滾輪型，52口裝的尼龍型。滾輪扶正器的缺點(diǎn)在于滾輪容易出現(xiàn)脫落和卡死的現(xiàn)象，防偏磨效果很差，同時(shí)會(huì)對(duì)油管造成磨損。而尼龍扶正器雖然具備一定的房偏磨作用，但是礙于材質(zhì)問(wèn)題，不耐磨，使用壽命短。從52口使用了尼龍扶正器井的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，在扶正器被磨平后就發(fā)生了桿管偏磨問(wèn)題。

3 防止桿管偏磨的治理策略

首先針對(duì)于抽油機(jī)井桿管接箍的材質(zhì)與處理工藝進(jìn)行更新，針對(duì)A油田深斜井出現(xiàn)的情況，采用HL級(jí)材質(zhì)對(duì)抽油桿增加其強(qiáng)度，從而提升抽油桿的耐磨和耐腐蝕的功能。

其次就是針對(duì)于抽油桿扶正器的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)能行改進(jìn)，結(jié)合實(shí)際偏磨規(guī)律，在易出現(xiàn)偏磨問(wèn)題的桿段安裝扶正器，有效減少桿管的磨損。其中，KUPII葉狀泵桿扶正器利用扶正器和油管磨擦力以及產(chǎn)出液的結(jié)合而產(chǎn)生的螺旋棱沖力將桿管做滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)較好的扶正效果。由于A油田的深斜井地層井的溫度較高，在實(shí)際應(yīng)用中要使用高耐磨的碳纖維材質(zhì)扶正器[5]。

為減輕桿柱組合問(wèn)題，應(yīng)該桿柱底部配置加重桿，改變桿柱的受力，減輕桿柱因載荷變化而發(fā)生的桿變形狀態(tài)。

此外，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要加強(qiáng)對(duì)油井的監(jiān)督管理工作，對(duì)于桿管偏磨的情況做詳細(xì)的了解，以便做好相應(yīng)的處理措施。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于對(duì)抽油機(jī)井桿管偏磨具有影響力的因素眾多，對(duì)于油井的偏磨問(wèn)題進(jìn)行的防治工作是長(zhǎng)期堅(jiān)持的重要工作，不僅要加強(qiáng)日常工作中對(duì)抽油機(jī)井的管理，還要注意對(duì)桿管防偏磨采取的治理措施的選擇，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。