探索防偏磨技術在大洼油田的研究與應用

聶新　任寶成　劉江琴　崔文革

摘? 要：伴隨遼河油田進入開發后期，由于油井偏磨而引發的桿脫桿斷卡泵等等二次油井危害成為影響油田平穩運行的重要因素，為了提高生產周期，本文介紹了技術人員通過研究檢泵原因繼而探索防止油井偏磨的技術手段以及應用效果。

關鍵詞：油井;偏磨;技術

從大洼區塊油井檢泵中可以發現，油井偏磨造成桿脫、桿斷、鐵屑卡泵、泵漏現象比例明顯，2018年開井164口，抽油機井占絕大多數。在60口作業井中有17口井存在不同程度的管、桿偏磨現象，占抽油機開井數的14.6%，占維護性作業井數的40.0%，大大縮短了油井檢泵周期，影響了油井正常生產。分析其原因：一是該區塊油井井斜段復雜，偏磨不好治理，平均井斜達到15.6度;二是偏磨、斷脫井平均沉沒度較低168m一下，油層供液能力較差，造成抽油機的上下沖程中產生液擊，加劇了抽油桿柱振動，降低了抽油機懸點最小載荷，從而降低了抽油桿柱的軸向分布力與桿管產生偏磨的臨界軸向壓力，加大了下沖程時抽油桿柱下部受壓段的長度，易造成抽油桿柱撓曲而導致管桿與泵的磨損率增加，不僅影響產液量、降低泵效，還大大縮短油井的檢泵周期;三是抽油桿使用時間過長造成抽油桿本體斷，由于采油廠沒有探傷設備只能依靠肉眼進行分辨，造成一部分帶傷抽油桿混入其中使用。

防偏磨技術

一是防偏磨管柱設計方案：即超高摩爾質量復合管（偏磨段）+H級抽油桿。本套方案主要針對井斜全角變化率較大（30m超過3°）的井。它特點是：超高分子內襯油管具有磨擦系數低、耐磨擦、耐腐蝕等物理特性，可延長油管的使用壽命，減緩桿管偏磨，僅在偏磨段使用，可有效控制成本;抽油桿使用22mm（H級）+19mm（H級）兩級配比合代替以往φ25mm、φ19mm、φ17mm組合，即降低抽油機載荷，又可增大油管與抽油桿的空間，減少桿與管之間的磨損。

二是采用各類抽油桿扶正技術、以及防偏磨工具。本方案主要針對井斜全角變化率比較小的井（30m不超過3°）。⑴鑄塑桿是將尼龍體緊緊地注塑到抽油桿體上，既能防止接箍偏磨，又能防止桿體的偏磨。其扶正體采用增強尼龍為原料，有良好的抗拉、拉壓、耐磨等優點。它解決了傳統使用的扶正器易滑動、竄位的問題，不論在井斜和撓曲偏磨井段，均能起到扶正防偏磨作用。⑵抽油桿防偏磨接箍，基體材料采用優質鋼，通過在接箍表面上涂覆合金功能涂層，經特殊表面處理工藝加工而成，具有耐磨、耐蝕、減摩功能。（3）加裝扶正器，扶正滑套采用PEEK材料（聚醚醚酮樹脂），耐溫260℃以上，具有更高的韌性和強度，極強的耐腐蝕性，PEEK材料具有自潤滑和耐磨性，PEEK材料可扶正滑套在本體上旋轉，用于采油斜井扶正，用于油井刮蠟。

機、桿、泵優化

一是采用油田公司統一配備的“能耗最低機采系統設計軟件”對作業油井設計桿管組合，達到最佳管桿匹配，滿足強度要求，使油井達到“供產協調”。

二是根據油井供液能力，調整泵掛，使油井保持合理的沉沒度，避免出現液擊現象，優化桿柱減小撓曲井段，減輕油井偏磨。

三是對地面工作參數進行優化，在保證產量不降的前提下上調沖程，下調沖次減輕管桿磨損程度。

四是防偏磨舉升系統優化設計，主要包括：根據井斜數據繪制三維井眼曲線;找出造斜位置，最大井斜角;計算抽油桿柱中性點;確定合理泵掛、泵徑、桿柱配比及抽油機工作參數;計算排量、載荷、偏磨力及其分布;計算防偏磨工具安裝位置、間距。

該技術主要從井眼曲線三維立體再現分析技術分析。根據鉆井井斜數據表，經過處理，輸入到AutoCAD繪圖軟件中，可得到井眼曲線三維立體圖（如圖），可從各個角度觀察井眼軌跡變化，從圖中可以得到：井眼曲線的剖面形式、造斜點位置、造斜曲率半徑、穩斜段長度、降斜點位置、降斜曲率半徑等。根據曲線圖可以找到泵位置點的垂深、井斜角、狗腿度大小，從而判斷泵位置點的合理性。

五是應用油管旋轉器，通過帶動油管旋轉，使得油管和抽油桿均勻磨擦，偏磨減小，延長了油管壽命。在運行期間，油管平均轉數為0.2—0.5圈/24小時。