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(jīng)濟(jì)常態(tài)化發(fā)展，人們對石油需求的不斷增大，因而國家開展重點關(guān)注石油問題，但伴隨著石油開采量的不斷提升，導(dǎo)致抽油井管桿偏磨腐蝕問題越來越嚴(yán)重?；诖?，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(fā)生，保障抽油井的正常使用。

關(guān)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(dǎo)致管桿接觸面的潤滑能力在不斷的下降，進(jìn)而促使抽油桿的上行負(fù)載能力在不斷加強(qiáng)，下行阻力加大，這些都會引發(fā)抽油桿的受力發(fā)生變化，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的彎曲情況，加之相關(guān)配套設(shè)施的缺少，使得抽油井管桿偏磨腐蝕情況愈發(fā)嚴(yán)重，導(dǎo)致檢泵率不斷上升，經(jīng)濟(jì)收益卻在下降。因此，解決抽油桿管桿偏磨腐蝕問題已經(jīng)成為當(dāng)前油田的首要任務(wù)。

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(fù)載受到抽油桿柱位置的影響而變化，上半部分抽油桿負(fù)載量大，下半部分抽油桿負(fù)載量小。

1.1產(chǎn)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(tài)下，正常情況下的垂直井受到抽油桿彎曲因素的影響，導(dǎo)致偏磨腐蝕情況的發(fā)生。若井身達(dá)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(chǎn)生摩擦，進(jìn)而發(fā)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(jìn)而會破壞抽油桿的穩(wěn)定性，并使抽油桿與油管內(nèi)壁緊密貼合，而振動力產(chǎn)生的徑向力也會加劇抽油桿的變形，在此過程中發(fā)生相對運(yùn)動，使管桿出現(xiàn)偏磨腐蝕。所以，一般情況下垂直井管桿偏磨腐蝕主要發(fā)生在下沖程中。

1.2極易發(fā)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(yīng)力，反之中和點以下部分會受到壓應(yīng)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(dǎo)致下部抽油桿的受力增多，不僅包含拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的交變負(fù)載，同時也存在彎曲應(yīng)力和扭應(yīng)力因素。上述因素都會引發(fā)抽油桿彎曲，并與油管緊密貼切，進(jìn)而產(chǎn)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(fā)生在與之對應(yīng)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(nèi)壁發(fā)生接觸，進(jìn)而很容易引發(fā)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(fā)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(tài)下，抽油桿會在拉力與重力的影響下產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)壁產(chǎn)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(yán)重;反之，當(dāng)油井彎曲較小時，抽油桿接箍位置、抽油管自身與油管內(nèi)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(fù)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(dǎo)致抽油桿彎曲情況時有發(fā)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(dǎo)致摩擦力不斷增多，進(jìn)而引發(fā)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(zhì)原因影響

我國油田開采時間相對較長，所以產(chǎn)生的溶液中的含水量在不斷的上漲，但含油量卻在下降，進(jìn)而出現(xiàn)水包油的情況。這樣會導(dǎo)致抽油桿在水的影響下，失去石油潤滑的作用，進(jìn)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(zhì)附著在抽油桿表面，進(jìn)而致使抽油桿表面受到不同程度的腐蝕，出現(xiàn)凹凸不平的情況，進(jìn)一步會致使抽油桿工作能力下降，在水和腐蝕介質(zhì)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(shù)，進(jìn)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(jìn)而有效避免有關(guān)上下傳功的目的。妥善的將錨定油管與桿機(jī)械泵抽油相聯(lián)系，在一定程度上可以大大減少油管不合理伸縮而引發(fā)的沖程情況，進(jìn)而促使泵的沖程速度有所提升。

3.3抽油桿扶正短節(jié)防磨技術(shù)

通常情況下，抽油桿中的扶正短節(jié)的扶正套外徑往往會大于抽油桿接箍外徑，進(jìn)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(jìn)而可以有效避免偏磨情況的發(fā)生，起到提升抽油桿使用年限的作用。

3.4光桿雙翼調(diào)偏防噴盒的運(yùn)用

通常情況下，油井進(jìn)口的大四通平面是不水平的，進(jìn)而會導(dǎo)致三通放噴盒和光杯不能夠居中，無法起到調(diào)中起的作用。但由于每個抽油井都會運(yùn)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(diào)偏放噴盒，使光桿調(diào)中作用大幅度提升，進(jìn)而可以有效防止管桿偏磨情況的發(fā)生^[4]。

結(jié)束語

總而言之，在整個抽油井采油中，需要根據(jù)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(dāng)前油井實際情況來看，管桿偏磨腐蝕現(xiàn)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(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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

[2]? 孫立軍.油田抽油井管桿偏磨原因及防治技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)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(shù)新產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)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(xué)本科，油氣田開發(fā)工程師，畢業(yè)院校：西安石油大學(xué)，畢業(yè)專業(yè)：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(xué)本科，油氣田開發(fā)工程師，畢業(yè)院校：長江大學(xué)，畢業(yè)專業(yè)：勘查技術(shù)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(xué)本科，油氣田開發(fā)工程師，畢業(yè)院校：中國石油大學(xué)（華東），畢業(yè)專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)，研究方向：油田化學(xué)。

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(yè)院校：西安石油大學(xué)，畢業(yè)專業(yè)：工商管理，研究方向：石油工程。